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淺析國(guó)內(nèi)外冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的理論研究現(xiàn)狀

更新時(shí)間:2015-01-09 09:36 瀏覽數(shù):【 打印 】 【 關(guān)閉 】

 對(duì)于輕鋼龍骨結(jié)構(gòu),國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的理論研究方面還比較多,多采用理論公式對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的整體或者某一部分進(jìn)行理論分析,并結(jié)合冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)整體或者做成足尺或縮尺的局部試件進(jìn)行試驗(yàn),針對(duì)的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行有限元模擬分析,并將很后的結(jié)果進(jìn)行相互比較。
武漢理工大學(xué)蔡江勇,王小平,劉志會(huì)等分別研究了蒙皮對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的組合墻體抗側(cè)性能,并進(jìn)行了試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬,研究結(jié)果表明蒙皮板對(duì)組合墻體的抗側(cè)性能影響較大,而且不同的蒙皮板對(duì)組合墻體的抗側(cè)性能影響不同;蒙皮效應(yīng)對(duì)組合墻體的抗側(cè)性能有一部分的影響;片柱的間距、自攻螺釘?shù)拈g距、有無拉條等因素均對(duì)組合墻體的抗側(cè)性能有較大影響。
  合肥工業(yè)大學(xué)李燕采用有限元方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)組合墻體的進(jìn)行三維模擬,研究并對(duì)比了由各種材料的蒙皮組成的組合墻體在水平荷載作用下的極限承載力,并將有限元模擬得到的結(jié)果與武漢理工大學(xué)試驗(yàn)得到的結(jié)果相比較,還對(duì)組合墻體的高寬比以及螺栓的間距等不同因素對(duì)抗側(cè)力的響進(jìn)行了研究。吉林大學(xué)暴偉,郭瑞林等通過對(duì)五種鋼框架輕鋼龍骨隔墻低周往復(fù)水平荷載試驗(yàn),對(duì)其抗側(cè)力性能進(jìn)行研究,分析了梁的形式、輕鋼龍骨隔墻的形式以及梁柱連接節(jié)點(diǎn)形式對(duì)墻體抗側(cè)力的影響。研究表明,半剛性節(jié)點(diǎn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)抗側(cè)力貢獻(xiàn)較大,具有較強(qiáng)的延性,能避免結(jié)構(gòu)在水平往復(fù)荷載作用下的脆性破壞,并能在抗側(cè)力構(gòu)件失效后保持節(jié)點(diǎn)的完整性;輕鋼龍骨隔墻的存在使得整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力性能得到加強(qiáng),滯回曲線更加飽滿,明顯地提高了結(jié)構(gòu)的承載力以及抗側(cè)剛度。
  美國(guó)加利福尼亞大學(xué)COLA—UCII81對(duì)有膠合板和OSB板兩種蒙皮板的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的兩組組合墻體試件進(jìn)行了研究,他們做了改變自攻螺釘間距測(cè)試其對(duì)組合墻體抗側(cè)性能影響的試驗(yàn),得出自攻螺釘?shù)拈g距越小,組合墻體的抗側(cè)力和抗側(cè)剛度越大;膠合板作蒙皮板的組合墻體的抗側(cè)能力高于OSB板作蒙皮板的組合墻體的抗側(cè)能力。對(duì)有洞口和無洞口的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的組合墻體分別進(jìn)行了抗側(cè)性能試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)論是:在墻體上開洞口,組合墻體的抗側(cè)承載力和抗側(cè)剛度會(huì)降低;無洞口的組合墻體的延J陛低于未開洞口的組合墻體的延性。
  由以上闡述的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀可以看出,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼板剪力墻以及冷彎薄壁型鋼桿件、組合墻體,進(jìn)行了大量的試驗(yàn)及有限元分析。對(duì)于壓型鋼板墻體的研究大部分集中在以壓型鋼板為腹板梁的相關(guān)實(shí)驗(yàn)和理論分析,輕型龍骨與鋼框架組合結(jié)構(gòu)一內(nèi)填壓型鋼板墻的研究較少,且其研究成果還從未應(yīng)用于實(shí)際工程中。綜合分析表明,壓型鋼板及輕鋼龍骨作為結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件明顯提高結(jié)構(gòu)的剛度及承載力,控制了結(jié)構(gòu)的變形;壓型鋼板及輕鋼龍骨隔墻板的存在使得整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力性能得到加強(qiáng),明顯的提高了結(jié)構(gòu)的承載力以及抗側(cè)剛度。鋼框架填充墻的發(fā)展從剛性節(jié)點(diǎn)發(fā)展到半剛性節(jié)點(diǎn)后,對(duì)整體結(jié)構(gòu)抗側(cè)力貢獻(xiàn)較大,具有較強(qiáng)的延性,能避免結(jié)構(gòu)在水平往復(fù)荷載作用下的脆性破壞,可在抗側(cè)力構(gòu)件失效后保持節(jié)點(diǎn)的完整性,符合抗震設(shè)計(jì)中的“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)理念。

 

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