新型轻钢复合墙体震后抗火数值仿真研究

摘要

作为轻钢房屋建筑结构的竖向承重及抗侧构件,轻钢龙骨复合墙体的抗火性能对整体结构的火灾安全性至关重要。然而,各类灾害事故隐患交织叠加,多灾害耦合致灾研究正逐渐成为土木工程领域的研究热点。已有研究表明轻钢龙骨复合墙体的震后抗火危险性尤为突出。提出新型的墙体简化计算模型,通过添加缺陷的方式来模拟地震作用对钢立柱产生的损伤。基于此模型,对4片新型轻钢复合墙体进行震后抗火性能热力耦合数值仿真计算。与试验结果对比可知:两者破坏模式相同,耐火时间接近。说明此模型可以有效预测墙体的破坏模式和耐火极限。分析考察了荷载水平以及楼盖约束作用对该类墙体震后抗火性能的不利影响,给出了新型轻钢复合墙体的层间位移角-荷载比-耐火极限三维关系,供轻钢房屋建筑结构的震后抗火设计使用。