基于蒙皮效应的轻钢密立柱体系受力性能分析

摘要

轻钢密立柱住宅在欧美已得到广泛应用，但在我国才刚起步，对其受力性能研究也不全面，尚无相应的设计规范规程等设计依据。本文对低层轻钢密立柱复合墙体的抗剪性能进行了有限元模拟分析，并考察墙体的动力滞回性能和低层轻钢密立柱住宅在地震荷载中的整体受力性能。
　　 首先，对轻钢密立柱复合墙体进行抗侧有限元建模分析。通过改变有限元模型的边界条件及加载方式，使所建模型与试验的破坏形态、承载力数值相吻合，验证了本文轻钢密立柱墙体有限元模型的正确性。其次，对影响轻钢密立柱复合墙体的抗侧性能的不同因素进行有限元分析，为后续分析提供依据。再次，对低层轻钢密立柱复合墙体开洞进行了分析，比较了开洞及不开洞情况下墙体的抗侧承载力及变形能力。根据模型的破坏形态提出了相应的加固方法使墙体的蒙皮效应仍能被利用。然后，分析了轻钢密立柱墙体的动力滞回性能，同时分析了墙体的不同因素对滞回的影响。最后，在前述滞回分析的基础上，建立轻钢密立柱低层整体模型，研究其模态和自振频率，并采用南京波分析其在地震动情况下的整体受力性能。同时，在规范允许的范围内分析比较不同平面尺寸和阻尼比条件下房屋的抗震性能。