无比轻钢龙骨体系的主要来源于加拿大,是一种新型的钢结构体系,具有标准化程度高、空间布置灵活、抗震性能好、可工业化生产、建设周期短、环保和节能等特点,近20年来在北美等地得到了广泛的应用,但主要应用于低层住宅。把无比轻钢龙骨体系引进到我国并用于多层住宅,完全符合国家产业政策,具有广泛的应用前景。 无比轻钢龙骨体系是由小桁架等基本单元组合而成的,构造复杂,目前在我国尚无相应的设计标准和规范,须进行试验研究和理论分析。 武汉理工大学针对无比轻钢龙骨体系的桁架梁、桁架柱、墙体及节点等做了一系列的试验研究和有限元分析,并设计了一幢六层的综合楼,为无比轻钢龙骨体系在中国的推广和应用提供参考和依据。 本文以无比轻钢龙骨体系桁架梁为研究对象,针对桁架梁的承载能力完成了一系列试验和有限元分析,具体工作如下: 1、完成了13个桁架梁试件的承载力试验,分析了梁在各级荷载作用下的变形和应变的变化规律,初步了解了桁架梁的破坏模式,得到了各试件梁的极限承载力,并在总结试验结果的基础上提出了提高梁承载力的具体措施。 2、利用ABAQUS软件包,建立了无比轻钢龙骨体系桁架梁的有限元计算模型,比较了典型桁架梁的试验数据和有限元分析结果,两者之间符合较好,从而验证了桁架梁有限元建模方法的正确性和可行性。 3、采用有限元方法,在考虑弦管类型、连接件大小、间距和朝向等各种因素的前提下,对桁架梁的刚度、极限承载力及破坏模态进行了分析和计算,总结了影响桁架梁承载力的各种因素,并给出一系列桁架梁承载力的详细表格,以方便设计及应用。