冷彎薄壁型鋼—石膏基自流平砂漿組合樓蓋面內(nèi)受力性能研究.pdf

1、為了更加全面地了解冷彎薄壁型鋼組合樓蓋的平面內(nèi)受力性能和設(shè)計(jì)方法，以及多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的抗震性能，本文從試驗(yàn)研究和理論分析兩個(gè)方面進(jìn)行了深入而系統(tǒng)的研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1、開展冷彎薄壁型鋼組合樓蓋足尺試件平面內(nèi)試驗(yàn)研究
　　參照工程實(shí)際樓蓋尺寸設(shè)計(jì)了3個(gè)冷彎薄壁型鋼組合樓蓋試件，樓蓋梁采用工程實(shí)際應(yīng)用的C形和U形冷彎薄壁構(gòu)件，樓板分別選用壓型鋼板、壓型鋼板上澆筑石膏基自流平砂漿以及在壓型鋼板石膏基自流平

2、砂漿中加入鋼絲網(wǎng)三種形式，對3個(gè)試件進(jìn)行平行于C形樓蓋梁長度方向平面內(nèi)低周反復(fù)加載試驗(yàn)研究，得到組合樓蓋在平面內(nèi)的破壞形式、承載能力、剛度退化、耗能性能及延性等抗震指標(biāo)。試驗(yàn)表明：3個(gè)組合樓蓋試件均具有較好的平面內(nèi)受力性能，樓蓋面內(nèi)的破壞模式均為固定邊梁上自攻螺釘?shù)募羟衅茐模趬盒弯摪迳蠞仓嗷粤髌缴皾{可以提高面內(nèi)承載能力、初始剛度以及延性性能，加入鋼絲網(wǎng)可增強(qiáng)樓蓋的粘結(jié)性能和面內(nèi)剛度，但會降低樓蓋的面內(nèi)承載力和延性。
　　2

3、、建立精確合理的非線性有限元模型
　　采用ABAQUS有限元軟件建立組合樓蓋有限元模型進(jìn)行非線性全過程數(shù)值模擬及變參數(shù)分析，研究表明：
　　（1）螺釘間距是影響組合樓蓋平面內(nèi)受力性能的主要因素，建議周邊自攻螺釘間距應(yīng)為壓型鋼板單波距的倍數(shù)和150mm的最小值，而中間自攻螺釘間距應(yīng)為周邊自攻螺釘間距的2倍；
　?。?）當(dāng)自流平砂漿翼板的厚度選取40mm時(shí)，既可減輕樓蓋自重又不降低樓蓋的受力指標(biāo)，能達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效益；

4、r>　?。?）樓蓋梁的尺寸及在樓蓋梁腹板中線位置處開設(shè)孔洞對組合樓蓋平面內(nèi)受力性能影響較小；
　　（4）樓蓋梁的間距對組合樓蓋平面內(nèi)初始剛度和延性性能影響較大，建議選取樓蓋梁的間距為400mm；
　?。?）增大組合樓蓋的長寬比會降低樓蓋平面內(nèi)的承載力、剛度以及延性，建議冷彎薄壁型鋼組合樓蓋的長寬比應(yīng)小于3；
　?。?）當(dāng)樓蓋梁的跨度超過3.6m時(shí)，建議僅在樓蓋梁跨中位置設(shè)置1道扁鋼帶，并在扁鋼帶兩端設(shè)置剛性支撐件。

5、r>　　3、冷彎薄壁型鋼組合樓蓋平面內(nèi)剛度計(jì)算方法及荷載分配研究
　　（1）對冷彎薄壁型鋼組合樓蓋平面內(nèi)剛度的計(jì)算方法進(jìn)行研究，提出了組合樓蓋平面內(nèi)變形的簡化計(jì)算方法以及組合樓蓋的簡化分析模型；
　?。?）基于開洞組合墻體的簡化分析模型，建立4層雙跨的結(jié)構(gòu)模型，通過有限元分析方法確定了水平荷載在剪力墻之間的傳遞和分配關(guān)系。
　　4、多層冷彎薄壁型鋼住宅體系抗震性能研究
　　以實(shí)際工程為背景，建立多層冷彎薄壁型鋼結(jié)

6、構(gòu)住宅有限元模型，參照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求對模型進(jìn)行雙向動力時(shí)程分析，以研究多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在陜西省的適用性。
　　5、多層冷彎薄壁型鋼住宅體系中剛性樓蓋假設(shè)的適用性分析
　　為編制《冷彎薄壁型鋼多層住宅技術(shù)規(guī)程》并提供可靠理論依據(jù)，基于多遇地震作用下的彈性設(shè)計(jì)方法及剛性樓蓋假設(shè)，將計(jì)算模型進(jìn)行簡化以提高收斂速度和計(jì)算效率，并在改變抗側(cè)力墻體間距的基礎(chǔ)上對剛性樓蓋的適用性進(jìn)行分析。
　　本文的研究工作，論證了冷