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轻钢龙骨
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浅析国内外冷弯薄壁型钢结构的理论研究现状

更新时间:2015-01-09 09:35 浏览数:【 打印 】 【 关闭 】

 对于轻钢龙骨结构,国内外的研究学者对冷弯薄壁型钢结构的理论研究方面还比较多,多采用理论公式对冷弯薄壁型钢结构的整体或者某一部分进行理论分析,并结合冷弯薄壁型钢结构整体或者做成足尺或缩尺的局部试件进行试验,针对的冷弯薄壁型钢结构的性能进行有限元模拟分析,并将很后的结果进行相互比较。
武汉理工大学蔡江勇,王小平,刘志会等分别研究了蒙皮对冷弯薄壁型钢结构的组合墙体抗侧性能,并进行了试验研究与数值模拟,研究结果表明蒙皮板对组合墙体的抗侧性能影响较大,而且不同的蒙皮板对组合墙体的抗侧性能影响不同;蒙皮效应对组合墙体的抗侧性能有一部分的影响;片柱的间距、自攻螺钉的间距、有无拉条等因素均对组合墙体的抗侧性能有较大影响。
  合肥工业大学李燕采用有限元方法对钢结构组合墙体的进行三维模拟,研究并对比了由各种材料的蒙皮组成的组合墙体在水平荷载作用下的极限承载力,并将有限元模拟得到的结果与武汉理工大学试验得到的结果相比较,还对组合墙体的高宽比以及螺栓的间距等不同因素对抗侧力的响进行了研究。吉林大学暴伟,郭瑞林等通过对五种钢框架轻钢龙骨隔墙低周往复水平荷载试验,对其抗侧力性能进行研究,分析了梁的形式、轻钢龙骨隔墙的形式以及梁柱连接节点形式对墙体抗侧力的影响。研究表明,半刚性节点对整体结构抗侧力贡献较大,具有较强的延性,能避免结构在水平往复荷载作用下的脆性破坏,并能在抗侧力构件失效后保持节点的完整性;轻钢龙骨隔墙的存在使得整个结构的抗侧力性能得到加强,滞回曲线更加饱满,明显地提高了结构的承载力以及抗侧刚度。
  美国加利福尼亚大学COLA—UCII81对有胶合板和OSB板两种蒙皮板的冷弯薄壁型钢结构的两组组合墙体试件进行了研究,他们做了改变自攻螺钉间距测试其对组合墙体抗侧性能影响的试验,得出自攻螺钉的间距越小,组合墙体的抗侧力和抗侧刚度越大;胶合板作蒙皮板的组合墙体的抗侧能力高于OSB板作蒙皮板的组合墙体的抗侧能力。对有洞口和无洞口的冷弯薄壁型钢结构的组合墙体分别进行了抗侧性能试验,试验结论是:在墙体上开洞口,组合墙体的抗侧承载力和抗侧刚度会降低;无洞口的组合墙体的延J陛低于未开洞口的组合墙体的延性。
  由以上阐述的国内外研究现状可以看出,国内外学者对钢框架结构、钢板剪力墙以及冷弯薄壁型钢杆件、组合墙体,进行了大量的试验及有限元分析。对于压型钢板墙体的研究大部分集中在以压型钢板为腹板梁的相关实验和理论分析,轻型龙骨与钢框架组合结构一内填压型钢板墙的研究较少,且其研究成果还从未应用于实际工程中。综合分析表明,压型钢板及轻钢龙骨作为结构的抗侧力构件明显提高结构的刚度及承载力,控制了结构的变形;压型钢板及轻钢龙骨隔墙板的存在使得整个结构的抗侧力性能得到加强,明显的提高了结构的承载力以及抗侧刚度。钢框架填充墙的发展从刚性节点发展到半刚性节点后,对整体结构抗侧力贡献较大,具有较强的延性,能避免结构在水平往复荷载作用下的脆性破坏,可在抗侧力构件失效后保持节点的完整性,符合抗震设计中的“强节点弱构件”的设计理念。

 

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