低層冷彎薄壁型鋼龍骨體系房屋抗震性能有限元分析

建立了考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了長細(xì)比、螺釘連接間距、截面板件最大寬厚比對冷彎薄壁型鋼開口三肢拼合立柱軸壓性能的影響。結(jié)果表明:立柱長細(xì)比對a、b兩類截面拼合立柱軸壓承載力和軸壓性能有很大影響,隨著立柱長細(xì)比的增大,立柱軸壓極限承載力逐漸降低;當(dāng)螺釘連接間距為450、300、150mm時(shí),a、b兩類截面拼合立柱軸壓極限承載力和剛度變化均不大;由于基本構(gòu)件板材厚度不同引起截面板件最大寬厚比的不同,對a、b兩類截面3種長度的拼合立柱的承載力和剛度影響很大;對于a、b兩類截面立柱,當(dāng)立柱長度和截面厚度相同時(shí),基本構(gòu)件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面軸壓立柱軸壓極限承載力變化不大。

為研究低層冷彎薄壁型鋼房屋在地震作用下的動(dòng)力特性,對一個(gè)原大的三層冷彎薄壁型鋼房屋模型進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)模擬地震試驗(yàn);根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析了該結(jié)構(gòu)體系在地震作用下的破壞特征和動(dòng)力特性,應(yīng)用有限元分析程序建立了簡化模型,并對模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算分析;最后對該結(jié)構(gòu)體系的研究方向和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了建議。結(jié)果表明:位移反應(yīng)的計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合良好,該結(jié)構(gòu)體系是一種理想的新型抗震結(jié)構(gòu)體系。

詳細(xì)闡述了低層冷彎薄壁輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系,以及桁架、墻體、樓面梁、屋面支撐、墻面支撐、樓面支撐的設(shè)計(jì)方法,并以工程實(shí)例講解了其具體應(yīng)用,為類似工程的設(shè)計(jì)提供參考。

作為低層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的重要結(jié)構(gòu)形式之一,冷彎薄壁型鋼龍骨式復(fù)合墻體體系近年來在國外發(fā)展迅速。目前,國內(nèi)市場上鋼材主要為q235,q345,屈服強(qiáng)度550mpa、厚度2mm以下的超薄壁冷彎型鋼龍骨式復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)體系,已有一定的應(yīng)用,且市場前景廣闊。由于這類薄壁型鋼材料延性相對低,受力復(fù)雜,在國內(nèi)進(jìn)一步推廣應(yīng)用時(shí)整體結(jié)構(gòu)的抗震性能將是關(guān)鍵性問題。對新型冷彎超薄壁型鋼結(jié)構(gòu)抗震性能相關(guān)問題進(jìn)行了較全面的綜述,分別總結(jié)了典型構(gòu)件、連接節(jié)點(diǎn)、龍骨式復(fù)合墻體的抗震滯回性能,整體結(jié)構(gòu)的抗震試驗(yàn)和有限元數(shù)值模擬等幾個(gè)方面的研究成果,分析了本領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及存在的問題。最后,結(jié)合我國現(xiàn)有的規(guī)范情況,對此類結(jié)構(gòu)體系抗震性能研究領(lǐng)域中有待深入開展的問題提出了建議。

低層冷彎薄壁型鋼龍骨式住宅結(jié)構(gòu)抗震性能研究進(jìn)展——作為低層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的重要結(jié)構(gòu)形式之一，冷彎薄壁型鋼龍骨式復(fù)合墻體體系近年來在國外發(fā)展迅速。目前，國內(nèi)市場上鋼材主要為q235，q345，屈服強(qiáng)度550mpa、厚度2mm以下的超薄壁冷彎型鋼龍骨式復(fù)合墻體...

冷彎薄壁型鋼龍骨式結(jié)構(gòu)住宅體系節(jié)能介紹

研究低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的抗震性能是進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)體系推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。本文基于ansys軟件建立了低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋體系骨架的有限元模型,考慮了冷彎薄壁型鋼構(gòu)件及樓板等構(gòu)件。分別分析了該結(jié)構(gòu)體系在考慮設(shè)防烈度為7度、8度多遇地震組合下結(jié)構(gòu)的彈性時(shí)程反應(yīng),以及結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度為7度、8度罕遇地震組合下的彈塑性時(shí)程反應(yīng)。結(jié)果表明,考慮7度、8度多遇地震作用組合時(shí),結(jié)構(gòu)的彈性層間位移由風(fēng)荷載起控制作用,而在罕遇地震作用下,結(jié)構(gòu)彈塑性層間側(cè)移則由地震作用控制?？傮w上,該類結(jié)構(gòu)在7度、8度多遇及罕遇地震作用下其彈性及彈塑性層間側(cè)移均可滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,該類結(jié)構(gòu)體系具有良好的抗震性能。

高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼龍骨式結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)形式,主要適用于3層及3層以下的建筑。材料較高的屈服強(qiáng)度(fy=550mpa)使得此類構(gòu)件有較高的承載能力,但在目前我國的冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中沒有對這類高強(qiáng)材料的計(jì)算、設(shè)計(jì)方法。通過比較中國規(guī)范、澳大利亞相應(yīng)規(guī)范和試驗(yàn)研究結(jié)果,探討軸壓立柱計(jì)算方法中的問題。

四川汶川大地震后,大量的災(zāi)區(qū)房屋急需要重建,低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是一種理想的選擇。以某鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)捐獻(xiàn)給災(zāi)區(qū)的兩層冷彎薄壁型鋼小學(xué)試點(diǎn)房為研究對象,按照現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,基于單片墻體的抗剪能力,采用底部剪力法進(jìn)行了整體結(jié)構(gòu)的抗震性能分析。結(jié)果表明,該建筑所采用的組合墻體構(gòu)造能滿足我國規(guī)范的抗震設(shè)防要求,此類結(jié)構(gòu)體系適合建造于災(zāi)區(qū)。

低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)抗震性能分析——四川汶川大地震后，大量的災(zāi)區(qū)房屋急需要重建，低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是一種理想的選擇。以某鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)捐獻(xiàn)給災(zāi)區(qū)的兩層冷彎薄壁型鋼小學(xué)試點(diǎn)房為研究對象，按照現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，基于單片墻體的抗剪能力...

對550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽形截面搭接式連續(xù)檁條試驗(yàn)試件進(jìn)行了ansys有限元模擬,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了參數(shù)分析。分析結(jié)果表明:對于試驗(yàn)和分析的搭接構(gòu)造,在一定的搭接長度范圍內(nèi),增加搭接長度能提高構(gòu)件的極限承載力,而超過這個(gè)范圍增加搭接長度反而使構(gòu)件極限承載力降低。因此,靠增加搭接長度來提高搭接式兩跨連續(xù)檁條極限承載力的做法是不經(jīng)濟(jì)的,在搭接長度較長時(shí),應(yīng)在搭接段沿試件長度方向增加自攻螺釘,且搭接長度不宜超過0.35l。在試驗(yàn)試件搭接段打自攻螺釘?shù)慕孛嫔?腹板或翼緣增加一個(gè)自攻螺釘對試件極限承載力和破壞模態(tài)的影響不大。

冷彎薄壁型鋼雙肢抱合箱形拼合截面柱在冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)中常常處于偏心受壓狀態(tài),為研究偏心距和偏心方向?qū)ζ春现休d力的影響,利用abaqus有限元軟件對其進(jìn)行模擬,然后對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析對比,最終表明:隨著偏心距增大,構(gòu)件承載力降低,且當(dāng)構(gòu)件繞強(qiáng)軸偏心受壓,偏心距在一定范圍內(nèi)時(shí),承載力下降不明顯,當(dāng)構(gòu)件繞弱軸偏心受壓時(shí),承載力隨著偏心距增大而迅速降低;隨著偏心距加大,構(gòu)件剛度越小,且當(dāng)構(gòu)件繞弱軸偏心受壓時(shí),剛度下降比構(gòu)件繞強(qiáng)軸偏心受壓時(shí)快。

低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅在地震區(qū)具有較廣泛的應(yīng)用前景,本文通過有限元分析軟件sap2000建立有限元模型計(jì)算分析并與傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)比較,得出了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)整體抗震性能更優(yōu)的結(jié)論,同時(shí)對該結(jié)構(gòu)組合墻體的抗剪性能進(jìn)行了分析,根據(jù)墻體覆面板和龍骨共同承擔(dān)水平荷載的特性,建議在抗震設(shè)計(jì)中,將結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件設(shè)計(jì)成兩道防線抵御地震作用。

冷彎薄壁型鋼

冷彎薄壁型鋼

采用有限元軟件ansys,選取7種加勁尺寸的冷彎薄壁c型鋼軸壓構(gòu)件,對畸變屈曲性能進(jìn)行模擬分析,并與c型鋼構(gòu)件模擬結(jié)果進(jìn)行對比分析,得出截面加勁時(shí)臨界荷載增大及最大變形減小的趨勢和效果。通過對7種加勁尺寸c型鋼構(gòu)件的數(shù)據(jù)分析,得出相對合理的加勁區(qū)范圍以供參考。

為了研究冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)住宅組合墻體抗震性能,對四面組合墻體進(jìn)行了豎向和水平低周反復(fù)加載試驗(yàn),得到了幾種組合墻體的抗震承載能力指標(biāo)和位移延性系數(shù)u、耗能系數(shù)e等抗震性能指標(biāo).試驗(yàn)分析結(jié)果都表明,在滿足承載能力的條件下,組合墻體骨架截面尺寸的增大對提高墻體的抗震承載能力沒有效果,但延性系數(shù)和耗能系數(shù)有所提高.雙面覆板的組合墻體的抗震承載能力是單面覆板組合墻體的抗震承載能力的2倍,且延性系數(shù)和耗能系數(shù)提高很多.

低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系——詳細(xì)介紹了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的組成、材料、基本構(gòu)件形式、一般構(gòu)造、樓蓋構(gòu)造、墻體構(gòu)造、屋蓋構(gòu)造、緊固件連接要求，以及該結(jié)構(gòu)體系的保溫隔熱、隔聲、防火與防護(hù)、防潮、管道與電線安裝等具體構(gòu)造措施；同時(shí)還根據(jù)冷...

通過對10根550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼墻體骨架立柱的足尺軸壓試驗(yàn),得到立柱的極限承載力和破壞模式,并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立墻體骨架立柱有限元分析模型。在有限元分析模型的正確性得到試驗(yàn)充分驗(yàn)證的情況下,對高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼墻體骨架立柱進(jìn)行參數(shù)分析,分析結(jié)果表明:自攻螺釘直徑的變化、采用兩個(gè)螺釘連接立柱與導(dǎo)軌、導(dǎo)軌厚度和屈服強(qiáng)度的變化以及改變墻體骨架立柱間距均對墻體骨架立柱的軸壓承載力沒有顯著影響;在墻體骨架兩側(cè)設(shè)置柔性拉條對立柱軸壓承載力的提高很有幫助,拉條間距小于1/4柱高后承載力提高幅度不大。

冷彎薄壁型鋼是一種輕型材料,由于具有卓越的結(jié)構(gòu)性能和延性而廣泛地運(yùn)用于房屋建筑.為了推廣這種材料.本文作者通過多個(gè)政府基金會(huì)及英國、香港的鋼結(jié)構(gòu)制造商及供應(yīng)商的資助,對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的科技研究和產(chǎn)品開發(fā)。本文旨在對這些研究項(xiàng)目及主要成果進(jìn)行介紹

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為了研究冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)平面質(zhì)量中心、樓層形心與剛度中心偏差較大時(shí),結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的不利影響,將樓層平面內(nèi)水平荷載(風(fēng)、地震)作用下結(jié)構(gòu)位移分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)2種狀態(tài),得到相應(yīng)狀態(tài)下各組合墻體所承擔(dān)的剪力,然后將其效應(yīng)進(jìn)行疊加,推導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)的線彈性層間扭轉(zhuǎn)角及組合墻體剪力和側(cè)移變形計(jì)算公式。對某冷彎薄壁型鋼多層住宅結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的層間扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行了簡化計(jì)算,并運(yùn)用ansys進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明:水平扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對該類結(jié)構(gòu)影響顯著,簡化計(jì)算公式和有限元程序數(shù)值模擬所得結(jié)果具有較好的一致性,簡化計(jì)算公式可供實(shí)際工程中對該類結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的計(jì)算分析時(shí)參考。