冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体抗剪承载力分析

摘要

冷弯薄壁型钢结构住宅体系是一种新型的轻钢房屋体系，具有工业化程度高、施工设计周期短、抗震性能好、环保节能等优点，在我国推广应用这种房屋体系，完全符合国家的产业政策，具有广阔的应用前景。但是这种房屋体系目前在我国还处于起步阶段，缺乏系统的研究，特别是相应的设计标准和技术规范还不完善。因此，对组合墙体抗剪承载力分析具有重要的理论意义和应用价值。
　　本文分析了冷弯薄壁型钢组合墙体的蒙皮效应和墙体在水平荷载作用下的受力特性，并对其蒙皮效应的影响因素、墙体的破坏因素、破坏形式以及避免墙体的破坏措施做了进一步的分析，为组合墙体设计提供了一定的参考价值。
　　文中对水平单调加载方式下的单面石膏板、单面定向刨花板(OSB板)、双面覆板(石膏板+OSB板)三类组合墙体的抗剪承载力进行有限元模拟分析，分析结果与理论计算值和试验值三者吻合良好，从而证明了有限元分析方法的正确性和可行性。在此基础上，对立柱间距、自攻螺钉间距、蒙皮板、竖向荷载及开洞形式等关键影响因素进行分析，分析结果表明：蒙皮板、开洞形式对墙体抗剪承载力影响显著；随立柱间距缩小、自攻螺钉间距减小墙体抗剪承载力明显增加；增大立柱和墙面板厚度或施加竖向荷载墙体抗剪承载力有所提高。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 轻钢结构住宅体系简介

1.2.1 纯框架结构体系

1.2.2 框架-支撑结构体系

1.2.3 交错桁架结构体系

1.2.4 框架-剪力墙结构体

1.2.5 框架-核心筒结构体系

1.3 冷弯薄壁型钢住宅结构体系简介

1.4 冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体的研究现状

1.5 本文研究的主要内容

第二章 冷弯薄壁型钢组合墙体的抗侧性分析

2.1 组合墙体的蒙皮效应

2.2 组合墙体受力特性分析

2.2.1 组合墙体水平荷载传递机理

2.2.2 组合墙体的变形分析

2.2.3 组合墙体的破坏因素与形式

2.3 组合墙体抗侧分析理论的简化方法

2.3.1 组合墙体抗侧强度分析

2.3.2 组合墙体抗侧刚度分析

2.4 本章小结

第三章 组合墙体的有限元分析理论

3.1 有限元软件ABAQUS简介

3.2 非线性问题分析

3.3 限元模型的建立

3.3.1 模型材料属性的设定

3.3.2 有限元模型建立

3.4 计算求解及结果后处理

3.5 小结

第四章 冷弯薄壁型钢组合墙体的有限元分析

4.1 蒙皮板组合墙体抗剪承载力研究

4.1.1 单面覆石膏板组合墙体抗剪承载力研究

4.1.2 单面覆定向刨花板组合墙体抗剪承载力研究

4.1.3 双面覆板组合墙体抗剪承载力研究

4.1.4 不同蒙皮板墙体抗剪承载力对比分析

4.1.5 分析结果对比

4.2 蒙皮板厚度对组合墙体抗剪承载力的影响

4.3 蒙皮板面数对组合墙体抗剪承载力的影响

4.4 墙架柱间距对组合墙体抗剪承载力的影响

4.4.1 单面覆石膏板组合墙体抗剪承载力研究

4.4.2 单面覆OSB板组合墙体抗剪承载力研究

4.4.3 双面覆板组合墙体抗剪承载力研究

4.5 立柱厚度对组合墙体抗剪承载力的影响

4.6 竖向荷载对组合墙体抗剪承载力的影响

4.7 自攻螺钉间距对墙体抗剪承载力的影响

4.7.1 单面覆石膏板组合墙体抗剪承载力研究

4.7.2 单面覆OSB板组合墙体抗剪承载力研究

4.7.3 双面覆板组合墙体抗剪承载力研究

4.8 开洞形式对墙体抗剪承载力分析

4.8.1 门联窗洞口对墙体抗剪承载力分析

4.8.2 门窗孤立洞口对墙体抗剪承载力分析

4.9 小结

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 今后研究展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文