腹板開孔輕鋼龍骨圍護(hù)墻體受彎性能研究.pdf

1、腹板開孔的輕鋼龍骨墻體是指在C形冷彎薄壁型鋼龍骨腹板上開設(shè)多排孔洞以增加龍骨腹板傳熱路徑,改善輕鋼龍骨冷橋效應(yīng)的墻體。該類墻體可在繼承傳統(tǒng)輕鋼龍骨墻體施工便捷高效、自重輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),提高墻體的保溫性能。孔洞對(duì)龍骨腹板的削弱作用使該類墻體的承載力有所降低,但非承重外墻體對(duì)墻體力學(xué)性能的要求不高,因此,腹板開孔的輕鋼龍骨墻體在非承重外墻體領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前對(duì)開孔輕鋼龍骨受彎性能的研究尚未見報(bào)道。本文采用有限元與試驗(yàn)結(jié)合的方法,對(duì)

2、腹板開孔的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件、墻體單元及考慮開窗的墻體進(jìn)行研究,分析其受彎性能及主要影響參數(shù),主要包括以下內(nèi)容:
　　1.對(duì)腹板開孔的C形冷彎薄壁型鋼構(gòu)件在純彎荷載作用下的局部屈曲與畸變屈曲特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,觀察試件的破壞過程,研究其破壞模式,并對(duì)比分析腹板高度、龍骨鋼板厚度及開孔排數(shù)等參數(shù)對(duì)腹板開孔的C形冷彎薄壁型鋼龍骨抗彎性能的影響。
　　2.建立了腹板開孔的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件在側(cè)向均布荷載作用下的受彎模型,并與冷彎薄壁型

3、鋼構(gòu)件通用有限條計(jì)算軟件 CUFSM的計(jì)算結(jié)果及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了模型的有效性。
　　3.對(duì)腹板開孔的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件在側(cè)向均布荷載作用下的受彎性能進(jìn)行參數(shù)分析,分析了龍骨厚度、腹板高度、開孔排數(shù)及開孔端距對(duì)龍骨屈曲模式、抗彎承載力及抗彎剛度的影響。
　　4.建立了腹板開孔的輕鋼龍骨墻體標(biāo)準(zhǔn)單元的有限元模型,并對(duì)墻體厚度(龍骨腹板高度)、龍骨厚度、開孔排數(shù)及天地龍骨開孔等參數(shù)的影響進(jìn)行分析;建立開設(shè)門窗洞口的整片墻體的

4、有限元模型并分析其在風(fēng)荷載作用下的受彎性能。
　　研究結(jié)果表明,本文所建立的有限元模型分析結(jié)果與 CUFSM的分析結(jié)果或試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,本文所建立的有限元模型是合理可靠的。開孔排數(shù)、腹板高度和龍骨厚度均對(duì)腹板開孔的C形冷彎薄壁型鋼構(gòu)件及墻體受彎性能有較大影響:孔洞排數(shù)越多,龍骨(墻體)的受彎性能越差;腹板高度和龍骨厚度越高,受彎性能越好;開孔端距和天地龍骨開孔對(duì)龍骨(墻體)的受彎性能影響不大。所研究墻體的抗彎極限承載力及抗彎剛度