节能复合墙板的极限承载力

对4块节能复合墙板进行了横向荷载作用下的试验研究,并对墙板破坏过程及模态、抗弯极限承载力、荷载-挠度曲线以及混凝土荷载-应变曲线等试验结果进行了系统分析,结果表明:墙板尺寸、配筋率、洞口尺寸均对墙板的抗弯刚度、极限承载力及破坏模态具有影响;配筋率与复合墙板的破坏形态密切相关,但对墙板开裂荷载基本没有影响;随着板的整体尺寸与洞口尺寸增加,复合墙板的开裂荷载和抗弯极限承载力均有所降低.所得结果可供钢结构住宅研究与设计人员参考.     

大宽厚比开缝组合钢板墙低周反复荷载试验研究

针对已有研究中开缝组合钢板墙开缝数量较多,使得墙板的抗侧刚度和承载力大大削弱的现象,对大宽厚比开缝组合钢板墙进行了试验研究。改进措施为采用预制混凝土板增加钢板的角部面外约束以防止墙板的整体屈曲。通过5个试件的反复荷载试验,研究大宽厚比开缝组合钢板墙的破坏模式、屈服承载力、极限承载力、延性、滞回性能以及耗能性能。试验结果表明,预制混凝土板角部设置约束装置可以有效避免试件的整体失稳,并改善大宽厚比开缝钢板墙的滞回性能。对大宽厚比开缝组合钢板墙试件进行的单调荷载和反复荷载作用下的有限元分析结果表明,单调荷载作用下的有限元分析结果明显低估试件的极限承载力,循环荷载作用下的骨架曲线与试验结果吻合较好,大宽厚比开缝组合钢板墙有明显的应变循环强化效应。相应地对大宽厚比开缝组合钢板墙极限承载力公式进行了改进。     

预制轻钢混凝土外挂墙板抗弯性能试验

新型预制轻钢复合混凝土外挂墙板是一种结构保温一体化预制外挂墙体系统,以轻钢龙骨为骨架,以高性能混凝土板作为外面板与龙骨通过剪力钉连接,内填保温材料并辅以水泥纤维板为内面板形成一体化墙板,工厂预制,现场吊装,起到建筑外围护作用。通过对该组合墙板四点弯曲试验结果与有限元模拟结果的对比,得出了不同构造对组合墙板抗弯性能的影响规律。试验结果表明:该墙板具有良好的整体受力性能,墙体中的轻钢龙骨对整体的抗弯承载力贡献较大,可明显提高组合墙板的刚度。有限元模拟结果表明:增加混凝土厚度可以提高墙板整体受力性能,但提升幅度不大;为提高墙板保温性能而设置的保温层的厚度对墙板承载力有较大影响。     

双层钢板-内填混凝土组合剪力墙整体稳定性分析

考虑几何初始缺陷和材料非线性,对带钢管混凝土端柱的双层钢板-内填混凝土组合剪力墙进行有限元弹塑性整体稳定性分析,研究高度、宽度、厚度、钢板与钢管厚度、混凝土强度和钢材强度等参数对墙体整体稳定性能的影响。通过有限元分析,得到极限稳定承载力、荷载-位移曲线和与组合剪力墙发生失稳时的应力云图。采用三项式和《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)的整体稳定系数公式进行分段拟合,拟合出整体稳定系数计算公式。最后提出轴压作用下的组合剪力墙的极限稳定承载力公式。结果表明：拟合公式计算的整体稳定系数略低于有限元模拟结果,说明本文提出的整体稳定系数计算公式较为安全合理。     

组合钢板剪力墙抗震性能试验研究

基于普通混凝土钢板剪力墙的构造形式及受力特点,本文提出了以预制水泥基轻型混凝土板作为钢板两侧保护墙板的新型组合钢板剪力墙。针对预制水泥基轻型混凝土板—钢板组合剪力墙的构造形式、抗侧刚度、抗震性能及破坏特点等方面进行了五个试件的水平推覆试验研究。结果表明,较大宽厚比钢板会产生较大的平面外变形,极限抗剪承载力较低;预制墙板对钢板的抗侧刚度及屈曲荷载都有所提高;钢板的约束形式对结构耗能、钢板屈曲形式及墙板破坏形式有较大的影响。     

玻璃纤维网格布增强复合保温墙板的保温性能和力学性能研究

对玻璃纤维网格布增强复合保温墙板进行了抗弯和抗压性能试验研究,得到了其受力变形和破坏特点,以及极限抗弯、抗压承载力;此外,对墙板的保温性能进行了测试。研究表明:墙板的保温性能符合GB 50176—93《民用建筑热工设计规范》标准;墙板在横向抗弯和轴向荷载的作用下具有良好的力学性能,与不加纤维网的墙板相比,极限荷载平均值提高了14.98%,跨中所能承受的最大弯矩平均值提高了8.06%,墙板的抗压强度为4.29 MPa,符合JG/T 169—2005《建筑隔墙用轻质条板》规定的非承重墙板抗压强度要求。     

填充轻质浆料的预制冷弯型钢组合墙板轴压性能试验和承载力计算方法

近年来我国大力推动绿色装配式农房发展,传统冷弯型钢墙板在农房中存在隔声差、承载力低、保温隔热弱等问题。为提高组合墙板性能和装配化程度,研发了一种填充轻质浆料的预制冷弯型钢组合墙板,进行了6片足尺组合墙板的轴压性能试验,对其破坏特征、轴压力-轴向位移关系曲线、轴压力-应变关系曲线、轴压承载力等进行分析,揭示了有无覆板、浆料类型、墙板厚度、钢丝网层数等参数的影响规律。试验结果表明:有无覆板、浆料类型、浆料厚度对组合墙板的轴压性能有较大影响;钢丝网层数对墙板轴压性能没有明显影响。同时提出了填充轻质浆料的预制冷弯型钢组合墙板轴压承载力计算方法,并验证了其准确性。     

轻质预应力混凝土夹芯保温墙板抗弯试验研究

为研究预应力对轻骨料混凝土夹芯保温墙板的力学性能以及组合程度的影响,对预应力夹芯墙板、无预应力夹芯墙板、普通实心墙板进行抗弯试验,采集荷载、跨中位移和连接件应变等数据,提取荷载–位移、荷载–连接件应变曲线,利用公式估算墙板弹性阶段及极限阶段的组合程度。研究结果表明,预应力可改善夹芯墙板的承载能力、抗裂性能、延性及组合性能。     

开孔钢板剪力连接件的钢-混凝土组合板有限元分析及参数研究

采用有限元软件ABAQUS对带PBL剪力连接件的钢-混凝土组合板进行了三分点加载模拟,有限元中考虑了混凝土的非线性本构关系、钢板与混凝土之间的非线性接触关系。将模拟结果与试验数据进行对比,结果表明:有限元分析能较好地模拟钢-混凝土组合板的受力全过程。在探讨误差产生的原因的同时,对影响组合板受力性能的因素进行分析。结果表明:孔距和贯穿钢筋对组合板的抗弯极限承载力影响较小,对组合板的刚度影响较大。最后提出了带PBL剪力连接件的钢-混凝土组合板的抗弯承载能力理论计算公式,对参数进行重要性分析后得到满足实际工程应用的简化计算方法。     

薄壁型钢骨架承重保温墙板的轴压性能研究

对一种轻质节能的薄壁型钢骨架承重墙板进行缩尺实验,研究其在轴压作用下的破坏形态、极限承载力及变形,采用有限元分析软件Abaqus对等尺寸的墙板进行应力和位移分析。研究表明:墙板在轴向荷载的作用下具有良好的力学性能,墙板的极限承载力为1701.2 k N,极限变形平均值为7.37 mm,极限应力为18.9 MPa,与实心黏土砖墙相比,150 mm厚的新型复合墙板轴心承载能力大于490 mm厚砖砌体墙体;混凝土柱、保温砂浆芯层及水泥砂浆面层对薄壁型钢骨架的变形起到约束作用,增大了抗侧移刚度,提高了墙板的整体性。     

箱板装配式钢结构火灾下的热力耦合响应分析

通过建立箱板装配式钢结构的热力耦合分析模型，计算得到了整体结构在火灾下的热力学响应，并对关键构件和关键测点进行力学响应分析，结合箱板式钢结构的结构特点，探明了箱板装配式整体结构在火灾下的破坏模式，并得到了7种火灾场景下的耐火极限。研究表明：对于一层结构，火源位置是影响其耐火极限的主要原因，火源位于中心时，板的中面屈服后产生薄膜应力可提供屈曲后强度，有效提升了耐火时间，火源位于墙板附近时，结构因受力不均，应力重分布后墙板承受过大的应力，导致耐火时间大大降低；对于三层结构，火源位于结构中间楼层时耐火时间会缩短，火源位于中心位置时也会更早达到耐火极限。各工况下耐火时间达到了1 000 s以上，各方向最大位移处无明显突变，表明箱板装配式钢结构具有刚度大、耐火性能和整体性能优良的特点。     

开缝钢板剪力墙的理论分析与数值模拟

开缝钢板剪力墙是一种新型的抗侧力构件,具有良好的延性和稳定的滞回性能,本文在理论分析的基础上,对开缝钢板剪力墙初始弹性刚度以及极限承载力估算公式进行了修正,利用公式对不同尺寸、开缝形式的开缝钢板墙进行了计算,并进行了非线性有限元分析。与试验结果对比表明,修正后的理论公式和有限元分析能够较好预估面外变形较小的墙板的性能,对墙板的极限承载力的估计值也能与试验值较好吻合,有限元结果很大程度上高估墙板的初始刚度。本文的分析和结论为开缝钢板剪力墙的数值模拟与手算复核提供了建议和依据。     

WZ夹芯剪力墙板偏心受压的试验研究

介绍了钢筋网架—混凝土组合结构夹芯墙板平面内偏心受压的试验研究:钢筋网架—混凝土组合结构夹芯墙板偏心受压时裂缝开展情况和构件破坏形态,加载过程中钢筋及混凝土板的应变情况.着重阐述合厚度混凝土墙板模型的建立,并对钢筋网架—混凝土组合结构夹芯墙板偏心受压承载力计算公式进行探讨.     

板锥网壳结构的承载能力分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理,技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文考虑板片和杆件协同工作时的几何非线性,采用弧长法跟踪荷载—位移全过程平衡路径,对板锥网壳结构的极限承载力性能进行全过程非线性跟踪分析,确定其稳定性能及杆件和锥体单元板件屈服顺序,对板锥网壳结构的破坏机理和极限承载力等问题进行了研究,并与普通双层网壳结构进行了比较,得出了可应用于工程实践的重要结论。     

ALC整体拼接式大墙板吊装节点的承载力试验研究

蒸压轻质加气混凝土(ALC)板具有重量轻,隔音、隔热效果好,耐火和环保性好等优点。本课题所采用的ALC整体拼装式大墙板应用较少,本文详细介绍了ALC大墙板的吊装试验,测试了吊装节点的承载力,得出了单个吊装节点的极限承载力以及承载力设计值。     

玻璃纤维复材筋拉结预制混凝土夹芯墙板平面外抗弯性能研究

为研究采用玻璃纤维复材筋拉结制作的预制混凝土夹芯保温外墙板的平面外抗弯性能,采用7块夹芯保温墙板和4个现浇混凝土墙板作为对比进行平面外静力加载试验。试验研究表明:夹芯保温墙板具有一定的弱组合性,且随着保温板与混凝土板之间黏结力的破坏,组合程度逐渐降低;按照非组合板进行设计,仅考虑内叶板受力的夹芯保温墙板在设计荷载作用下有较大的安全储备,基本处于未开裂阶段;内叶板采用带肋板形式的夹芯保温墙板可以在满足承载力和变形要求的前提下,有效减轻构件质量,提高经济性。     

竖向荷载作用下CS墙板的非线性分析

通过非线性有限元方法,对CS整体墙和开孔墙在竖向荷载作用下的力学性能进行分析,并分析荷载作用形式、钢丝直径等因素对CS墙板性能的影响。结果表明,钢丝应力与荷载作用形式有直接关系,斜插丝主要承受由两侧混凝土荷载差异引起的应力;它能使两侧混凝土更好的协同工作;随着斜插丝直径增大,其对墙板力学性能影响增大,两侧钢丝网应力减小,墙板竖向位移随着直径增大而减小;墙板开洞后,在洞口上方出现裂缝,钢丝拉应力集中,洞口两侧有明显压应力集中带。洞口高度对墙板极限承载力影响不大。应采取措施保证墙板是有效的承重构件。     

钢筋混凝土复合墙板轴向受力性能试验研究

提出一种轻质、节能等优良性能的新型墙板,由此种墙板组合构成的墙梁柱复合结构受力体系可以克服砌体结构的一些缺陷。通过对8个墙板试件进行的试验,考察了这种墙板在不同偏心距荷载作用下的破坏形态、极限承载力和变形。试验结果表明,此种墙板有较高的承载力,满足墙梁柱复合受力体系对该墙板的性能要求。     

新型冷弯薄壁型钢墙体立柱轴压性能试验研究

提出一种在冷弯薄壁型钢骨架中放置聚苯乙烯泡沫板,并在骨架外侧喷涂轻质保温物料的新型轻质组合墙体。通过对1根无墙板的冷弯薄壁型钢立柱和2根新型冷弯薄壁型钢墙体立柱的轴压性能进行足尺试验,研究其受力过程、承载能力和破坏模式,并将试验结果与按规范公式计算的极限承载力进行对比分析。研究结果表明:无墙板立柱的破坏模式为构件的整体屈曲;新型冷弯薄壁型钢墙体立柱的破坏现象为柱顶截面的局部受压屈服,保温物料对立柱的支承作用使新型墙体立柱的承载能力显著提高。按照规范中关于轴心受压杆件的强度和稳定计算公式得出的极限承载力与试验的破坏荷载较为吻合。     

局部和整体弯曲下加劲板半解析大挠度分析中的强度标准

为预测任意加劲板的极限强度,研究了可能应用于半解析方法的多种强度准则。以评估强度准则在预测平面内加载（局部和整体弯曲）下的板极限强度的适用性。利用大挠度理论和Rayleigh-Ritz方法来求解平衡方程,得到后屈曲作用下薄板的残余强度。将计算结果与具有不同板尺寸及各种规则和不规则布置的加劲肋的非线性有限元分析的结果进行对比。结果发现,在板和加劲肋的标准组合下,两者具有良好的一致性。当采用这种准则时,按所提出的求解方法可以进行非常有效而且准确的计算。