筑巢轻钢龙骨体系带支撑组合墙体抗侧性能分析

摘要

筑巢轻钢龙骨结构体系是加拿大的无比刚结构体系的一种延伸,是我国在吸收国外先进经验的基础上,随着工程实践经验的积累,创新性地提出来的一种冷弯薄壁方(矩)钢管新的连接方式,即把原来普遍采用的Ⅴ型连接件转变为新的Ⅰ型连接件,由于其自重轻、抗震抗风性能好、连接安装方便且可以回收利用,更加低碳环保,因而在建筑市场上具有广阔的发展前景。
　　 本文以筑巢轻钢龙骨含支撑组合墙体为研究对象,以有限元软件ABAQUS为研究手段,介绍了墙体骨架的做法、蒙皮效应的产生机理以及建立组合墙体有限元模型的步骤和方法等。通过对两种支撑形式的组合墙体的非线性有限元分析,得到组合墙体在水平力作用下的Misses应力云图、位移云图以及荷载位移曲线。通过有限元计算值和试验值的对比,验证了所述有限元模型建立方法的可靠性。进而将两种支撑形式组合墙体分析结果进行比较,得出含柱间支撑组合墙体的抗侧强度和刚度均优于传统组合墙体。
　　 建立不同墙体模型,对含柱间支撑组合墙体抗侧性能的影响因素进行分析,计算确定组合墙体在钢管柱的壁厚,蒙皮板的类型、设置面数、板厚,墙体的高宽比,立柱的间距,横撑的设置数目作用下抗侧性能的变化,为后续研究乃至工程应用作出一定的积极推动作用。

目录

文摘

英文文摘

致谢

插图清单

表格清单

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 轻钢住宅体系简介

1.3 轻钢龙骨结构住宅体系简介

1.3.1 轻钢龙骨结构住宅体系在国外的应用和发展

1.3.2 轻钢龙骨结构住宅体系在国内的应用和发展

1.3.3 轻钢龙骨结构体系的组成

1.3.4 无比钢轻钢龙骨体系概述

1.3.5 筑巢轻钢龙骨体系概述

1.4 国内外对轻钢龙骨组合墙体抗侧性能的相关研究

1.4.1 国外研究概述

1.4.2 国内研究概述

1.5 本文的主要研究内容

第二章 筑巢轻钢龙骨含支撑组合墙体的抗侧研究

2.1 筑巢轻钢龙骨组合墙体的做法

2.1.1 含支撑组合墙体骨架的做法

2.1.2 含支撑组合墙体连接的做法

2.2 蒙皮效应

2.2.1 蒙皮效应的产生机理

2.2.2 蒙皮效应的影响因素和构造要求

2.2.3 轻钢龙骨墙面板的常用类型及性能

2.3 含蒙皮墙体抗侧理论分析的简化方法

2.3.1 含蒙皮墙体抗侧强度

2.3.2 含蒙皮墙体抗侧刚度

2.4 本章小结

第三章 筑巢轻钢龙骨含支撑组合墙体非线性有限元分析

3.1 引言

3.2 有限元软件Abaqus简介及非线性分析方法

3.2.1 Abaqus简介

3.2.2 非线性问题简介

3.2.3 ABAQUS对非线性问题的处理

3.3 有限元模型的建立方法

3.3.1 模型材料属性的设定

3.3.2 装配件的建立

3.3.3 网格的划分

3.3.4 分析步的定义及荷载边界条件

3.3.5 有限元计算及结果处理

3.4 带蒙皮的组合墙体的抗侧分析

3.4.1 传统格构带蒙皮组合墙体抗侧计算

3.4.2 含柱间支撑带蒙皮组合墙体抗侧计算

3.4.3 有限元模型的计算与试验的对比

3.4.4 两种支撑形式的墙体性能对比

3.5 本章小结

第四章 含柱间支撑组合墙体抗侧性能的影响因素

4.1 引言

4.2 钢管柱的壁厚对组合墙体抗侧的影响

4.3 蒙皮板的类型、设置面数和板厚对组合墙体抗侧的影响

4.3.1 蒙皮板类型的改变对组合墙体抗侧的影响

4.3.2 蒙皮板的设置面数对组合墙体抗侧的影响

4.3.3 蒙皮板厚度对组合墙体抗侧的影响

4.4 横撑的设置数量对组合墙体抗侧的影响

4.5 墙体高宽比和立柱的间距对组合墙体抗侧的影响

4.5.1 墙体的高宽比对组合墙体抗侧的影响

4.5.2 立柱的间距对组合墙体抗侧的影响

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 对今后工作的展望

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文