格構(gòu)角鋼龍骨墻柱軸壓試驗及有限元分析.pdf

1、近年來，因新時代節(jié)能環(huán)保的發(fā)展要求，輕鋼龍骨體系的發(fā)展研究越來越受關(guān)注和重視。但由于傳統(tǒng)輕鋼龍骨體系的抗側(cè)剛度較低、造價高、二次裝修不便等不足，使這種體系在實際工程中的推廣遇到阻礙。本文提出一種格構(gòu)角鋼龍骨-輕質(zhì)混凝土組合結(jié)構(gòu)，它是格構(gòu)角鋼龍骨與輕質(zhì)混凝土組成的組合墻體結(jié)構(gòu)。在具備傳統(tǒng)輕鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點的基礎(chǔ)上，該組合結(jié)構(gòu)解決了上述提及的問題。
　　為與后續(xù)開展的格構(gòu)角鋼龍骨-輕質(zhì)混凝土組合墻體軸壓承載力進行比較，本文以長度為3m、5種

2、不同厚度（0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm）的格構(gòu)角鋼墻柱為研究對象，進行了墻柱的軸壓試驗、有限元分析及結(jié)果比較，得到角鋼墻柱的承載力、破壞模態(tài)與受力變形性能。此外還對角鋼龍骨墻架的受力性能做了有限元分析。文章主要內(nèi)容有：
　?。?）傳統(tǒng)輕鋼龍骨體系簡介及其在發(fā)展中面臨的問題；關(guān)于薄壁輕鋼構(gòu)件在國內(nèi)外的試驗研究狀況；（2）對格構(gòu)角鋼龍骨-輕質(zhì)混凝土組合結(jié)構(gòu)做了介紹。主要是組合墻體、角鋼龍骨墻體剛架、發(fā)泡混

3、凝土的做法和特點以及墻柱的拼接方法；（3）格構(gòu)角鋼墻柱的試驗方法和結(jié)果分析。首先通過材料拉伸實驗得到了對應(yīng)材料的屈服強度、彈性模量、伸長率以及抗拉強度等參數(shù)；然后對墻柱軸壓試驗做了介紹，得到各試件的極限承載力、破壞模態(tài)及位移變形等性能參數(shù)；（4）在考慮初始幾何缺陷的基礎(chǔ)上，采用ABAQUS軟件對角鋼龍骨墻柱做了建模方法的論述，之后對角鋼龍骨墻體剛架的建模及其簡化方法做了說明；（5）試驗、有限元分析的性能參數(shù)比較。通過比較發(fā)現(xiàn)，其一、有限

4、元對角鋼墻柱的極限承載力和破壞模態(tài)與試驗結(jié)果接近一致，且破壞模態(tài)大多表現(xiàn)為整體彎曲失穩(wěn)；其二、墻體剛架中墻架柱的豎向承載力比單個墻柱的極限承載力大2至3倍，且墻架柱的破壞模態(tài)與墻柱的模態(tài)差別很大，主要以局部扭轉(zhuǎn)變形的破壞模態(tài)為主；(6)得到全文結(jié)論。
　　試驗和有限元結(jié)果表明單個角鋼墻柱的極限承載力不高，但當墻柱置于墻體剛架中時，其豎向承載力大幅提升，且很難變形。以上研究工作為后續(xù)格構(gòu)角鋼龍骨-輕質(zhì)混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究發(fā)展提供了一