低层冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体抗剪承载力研究

论文题目: 低层冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体抗剪承载力研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 结构工程

作者: 石宇

导师: 周绪红,周天华

关键词: 冷弯薄壁型钢,低层轻型钢结构住宅,组合墙体,抗剪承载力,试验研究,非线性有限元

文献来源: 长安大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文在查阅大量文献的基础上,采用试验和非线性有限元分析两种方法,对低层冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体的抗剪承载力进行了研究。文中对水平方向单调和低周反复两种加载方式下的单面石膏板、单面定向刨花板(OSB板)、一侧石膏板一侧OSB板(石膏板+OSB板)三类组合墙体的抗剪承载力进行了足尺试件研究,详细介绍了试验装置、实验方法、试件的破坏过程以及对试验数据的分析处理。试验结果表明:墙面板材料特性对墙体的抗剪承载力影响较大;单调加载作用下的墙体抗剪承载力比低周反复加载作用时高;竖向荷载的施加使得墙体的抗剪承载力提高。并对自攻螺钉连接件的抗剪性能进行了试验研究,结果表明:墙面板的材料特性对自攻螺钉的连接性能影响明显,试件的承载力主要由自攻螺钉孔边板的承压强度控制。有限元分析部分对单调加载作用下的试件进行模拟,同时考虑了材料非线性和几何非线性问题。采用塑性壳单元模拟墙体各构件,墙架柱和梁之间采用铰接方式连接,墙体的自攻螺钉连接处采用耦合的方法处理,方程组求解方法由ANSYS程序自动选择。有限元分析结果与试验值吻合良好,从而证明了有限元分析方法的正确性和可行性。在此基础上,对钢材强度、立柱间距、墙体高度,以及螺钉间距等影响墙体抗剪承载力的因素进行了参数分析,结果表明:钢材强度对组合墙体的抗剪承载力影响较小;随着墙架柱间距缩小、墙体高度减小、自攻螺钉间距加密,墙体抗剪承载力明显增加。

论文目录:

第一章绪论

1．1 引言

1．2 冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体的研究现状

1．3 课题的背景

1．4 本文研究的主要内容

第二章组合墙体抗剪性能的试验研究

2．1 概述

2．2 试验目的

2．3 试件的设计与材性

2．4 试验装置与仪表布置

2．5 试验加载制度及试验过程

2．6 试验结果与分析

2．7 小结

第三章自攻螺钉连接抗剪试验

3．1 试件设计与试验内容

3．2 试验装置

3．3 试验过程与破坏特征

3．4 试验结果与分析

3．5 小结

第四章组合墙体的有限元分析理论

4．1 概述

4．2 墙体构件单元分析

4．3 材料的非线性本构关系

4．4 几何非线性

4．5 有限元模型建立

4．6 边界约束及加载

4．7 求解及结果后处理

4．8 小结

第五章组合墙体的有限元分析

5．1 单面石膏板组合墙体抗剪承载力分析

5．2 单面OSB板组合墙体抗剪承载力分析

5．3 双面板组合墙体抗剪承载力分析

5．4 墙体参数分析

5．5 设计建议

5．6 小结

第六章结语

6．1 结论

6．2 今后尚待研究的问题

参考文献

致谢

发布时间: 2006-03-13

参考文献

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低层冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体抗剪承载力研究

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