噴涂式冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體受彎性能和軸壓性能研究.pdf

1、近年來，隨著建筑產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，裝配式建筑在我國獲得了快速的發(fā)展與應用。本文研究了一種噴涂式冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體，該墻體以550MPa冷彎薄壁型鋼為骨架，在型鋼骨架內(nèi)部噴涂輕聚合物填料，然后在骨架外側(cè)噴涂保溫層或安裝墻面板。該復合墻體不僅具有良好的保溫、隔熱以及耐火性能，而且墻體制作全部在工廠內(nèi)按標準化設計、工業(yè)化生產(chǎn)完成，提高了住宅的裝配率，符合我國裝配式建筑的發(fā)展趨勢。本文進行了噴涂式冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體的受彎和

2、軸壓性能試驗，并對其進行了有限元模擬與參數(shù)分析，給出了冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體的受彎和軸壓承載力建議計算公式。開展的主要研究工作如下:
　　(1)進行了6個噴涂式冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體受彎性能試驗，探討了復合墻體的破壞模式和受彎承載力。研究結(jié)果表明:在橫向均布荷載作用下，復合墻體主要發(fā)生跨中輕鋼龍骨屈曲破壞。墻體內(nèi)部填料類型對復合墻體受彎承載力有一定影響，兩側(cè)沒有面板的水泥基輕聚合物復合墻體受彎承載力比石膏基輕聚合物

3、復合墻體大7.7％。墻體兩側(cè)面板與保溫層對復合墻體受彎承載力有提高作用。
　　(2)通過有限元軟件對冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體的受彎性能進行了有限元模擬分析，有限元模擬得到的結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好。同時，對冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體進行了受彎性能的參數(shù)分析，模擬不同鋼材屈服強度、輕聚合物填料強度、面板類型、面板厚度對墻體受彎性能的影響。結(jié)果表明:輕鋼龍骨鋼材的屈服強度、面板的類型以及面板的厚度對墻體受彎承載力影響較大，輕聚

4、合物填料對復合墻體的受彎性能影響較小。
　　(3)進行了5個噴涂式冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體軸壓性能試驗，詳細考察了復合墻體的破壞模式和軸壓承載力。研究結(jié)果表明:石膏基輕聚合物復合墻體立柱發(fā)生繞弱軸屈曲，并伴隨畸變屈曲;沒有面板的水泥基輕聚合物復合墻體發(fā)生繞強軸的整體彎曲變形;兩側(cè)為水泥基保溫層和水泥纖維板的水泥基輕聚合物復合墻體在立柱底部、中部自攻螺釘區(qū)間發(fā)生局部屈曲。墻體內(nèi)部填料類型對復合墻體軸壓承載力有影響，兩側(cè)沒有面板

5、的水泥基輕聚合物的墻體軸壓承載力比兩側(cè)沒有面板的石膏基輕聚合物的復合墻體高81.8％。墻體兩側(cè)面板與保溫層對復合墻體軸壓承載力有提高作用。
　　(4)通過有限元軟件對冷彎薄壁型鋼-輕聚合物復合墻體的軸壓性能進行了有限元分析，并對其進行了參數(shù)分析。研究結(jié)果得出:有限元模擬得到的結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好;面板類型、面板厚度、自攻螺釘間距對復合墻體軸壓剛度以及軸壓承載力影響較大，立柱間距對墻體軸壓剛度以及軸壓承載力影響較小。
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