内填组合墙体钢框架的有限元分析

内填冷弯薄壁型钢组合墙体钢框架结构房屋是冷弯薄壁型钢住宅体系从低层向多层发展过程中产生的一种新型结构体系。本文对内填冷弯薄壁型钢组合墙体钢框架体系进行数值模拟,通过两种不同连接方式试件的比较,分析冷弯薄壁型钢组合墙体与钢框架之间的协同工作性能和剪力分配关系。     

带铅阻尼器冷弯薄壁型钢组合墙抗震性能试验

锁铆或自攻螺钉连接的冷弯薄壁型钢组合墙在低周往复加载试验中,滞回曲线"捏拢"现象较为严重、耗能能力较差.为减轻地震作用下冷弯薄壁型钢组合墙的破坏,提高结构体系的耗能能力,提出了一种带有铅阻尼器的冷弯薄壁型钢组合墙结构体系,并基于冷弯薄壁型钢组合墙的角部连接方式、面板铆钉间距及种类3种变量对其进行抗震性能试验研究.试验结果表明:加入铅阻尼器后,基于锁铆或自攻螺钉连接的冷弯薄壁型钢组合墙结构体系在低周往复荷载作用下,变形能力和耗能能力均有大幅度提升,刚度退化趋于平缓,损伤指数有较明显的降低,破坏形态也得到优化,但屈服荷载及峰值荷载略有降低;其次减小铆钉间距后,组合墙的屈服荷载、峰值荷载、峰值位移、抗剪强度得到一定程度的提高,但能量耗散系数差别不大;同时基于锁铆连接的冷弯薄壁型钢组合墙的屈服位移、屈服荷载、峰值位移、峰值荷载也明显高于基于自攻螺钉连接的冷弯薄壁型钢组合墙,延性及能量耗散系数相差不大.     

改进叠合板式剪力墙受力性能分析

叠合剪力墙结构是一种新型的装配式结构,适应建筑工业化生产的要求,在建筑领域运用越来越广泛。现场常用的叠合剪力墙有两种形式,一种是边缘构件现浇的叠合墙体,一种是边缘构件预制的叠合墙体。边缘构件预制的叠合剪力墙施工更加方便,工厂化生产更具有优势,因此更加值得推广。针对边缘构件预制的叠合墙体,本文提出了一种改进形式。基于Open SEES采用对改进后的叠合板式剪力墙的受力性能进行模拟。模拟结果表明,改进的叠合剪力墙不仅能够提高叠合剪力墙的极限承载力,还能够增强墙叠合剪力墙界面抗剪能力。     

开口冷弯厚壁型钢组合截面轴压构件抗震性能研究

为研究开口冷弯厚壁型钢组合截面构件在轴向滞回荷载作用下的抗震性能,选取了3根由壁厚t=3 mm、8 mm冷弯单槽钢组合而成的工字形组合截面构件,对其进行轴向滞回加载试验.分析不同试验现象及破坏模式,初步讨论了长细比、宽厚比对构件抗震性能影响,并与单截构件性能对比.在与试验结果对比吻合度较好的基础上,建立精确的ANSYS有限元模型,选取不同腹板宽厚比(h/t=20～50)、不同长细比(λ_y=30～90)的构件进行参数化分析.研究结果表明：组合截面构件延性较单截面构件要好,失稳破坏延后;宽厚比、长细比是影响冷弯型钢抗震性能的两个主要因素,宽厚比(h/t)越大抗震性能越差,长细比(λ_y)越大抗震性能同样也越差,设计时应尽量避免选择长细比和宽厚比均较大的构件.     

轻钢结构工业厂房风灾损伤估计与预测

基于国内外学者相关研究文献及已有的342组自攻螺钉拉拔和拉脱试验结果,对冷弯型钢结构中自攻螺钉连接抗拔性能、抗拉脱性能的研究现状进行总结,并对《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）、《冷弯型钢结构技术规范（征求意见稿）》（GB50018—2017）、美国规范（AISI S136-16）、澳大利亚/新西兰规范（AS/NZS 4600：2018）、英国规范（BS5950-5-1998）和欧洲规范（BS EN 1993-1-3：2006）中自攻螺钉设计方法的计算精度和适用性进行比较分析.比较结果表明,《冷弯型钢结构技术规范（征求意见稿）》（GB 50018—2017）的自攻螺钉抗拉设计方法计算精度较高、适用性最好.对于厚度不超过0.75 mm的550级高强超薄板受拉承载力,《冷弯型钢结构技术规范（征求意见稿）》（GB 50018—2017）的安全度略低,需要乘以0.8的折减系数;对于板厚超过2 mm的中低强度薄板受拉承载力,冷弯型钢结构技术规范（征求意见稿）偏于不经济.此外,建议自攻螺钉名义直径与压型钢板板厚之比（d/t）不超过8,以保证螺钉节点在达到最大抗拔承载力时可以较好地发挥自攻螺钉和板件的连接性能.

     

冷弯型钢角钢连接件抗剪承载力计算方法研究

冷弯型钢角钢连接件主要用于冷弯薄壁结构各构件的连接.为研究冷弯型钢角钢连接件的抗剪承载能力,建立有限元分析模型.同时对比不同连接件厚度、螺钉数目和间距的试件的荷载-位移曲线、抗剪承载能力和失效模式特征,总结影响其抗剪性能的主要因素,验证相关学者理论公式的合理性.结果 表明,应用有限元分析模型可以有效模拟冷弯型钢角钢连接件的破坏模式,与试验的荷载-位移曲线和各类力学性能指标等均吻合较好,具有较高的可靠度和计算精度.连接件厚度和螺钉布置均为影响冷弯型钢角钢连接件抗剪性能的重要因素,按现有名义抗剪强度计算公式分析结果偏于保守,根据已有试验和有限元分析结果,提出了更具普适性的冷弯型钢角钢连接件抗剪承载能力计算方法.     

双面叠合剪力墙关键问题研究：水平连接节点抗震性能试验

双面叠合剪力墙水平连接节点是传递竖向荷载和水平剪力的关键部位,其水平节点连接钢筋是“间接搭接”的形式。通过6个双面叠合剪力墙水平连接节点和2个现浇节点在竖向荷载和循环剪切荷载作用下的试验,研究双面叠合剪力墙水平连接节点和现浇节点的滞回特性、位移延性系数、刚度退化、承载力退化以及耗能特性。试验结果表明,双面叠合剪力墙水平连接节点的水平裂缝出现在灌浆层和上下墙体的交界面,双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪承载力和现浇节点较为接近,各项抗震性能指标较为接近。     

不同波形的波纹钢板覆面冷弯型钢剪力墙有限元研究

为了将冷弯型钢结构推广到中高层建筑领域,对波纹钢板覆面冷弯型钢墙体的试验研究现状进行了回顾,总结了基于ABAQUS的覆面冷弯型钢组合墙有限元研究方法;通过ABAQUS对3种波形的波纹钢板覆面组合墙进行了数值模拟,研究了波纹钢板波形和自攻螺钉布置方案对墙体抗剪性能的影响.结果表明:当面板自攻螺钉间距沿墙体四周约为150 mm布置时,肋高为5 mm的波纹钢板覆面墙体表现出更好的抗剪性能;螺钉间距加密至75 mm布置时,肋高为15 mm的波纹钢板覆面墙体表现出较高的抗剪承载力和初始刚度,但峰值点后强度退化迅速,表现出较差的延性.     

不同参数对波形钢板剪力墙滞回性能的影响

波形钢板剪力墙是一种新型钢板剪力墙形式,其受力性能较普通钢板墙更为优秀且更加节省钢材。现有研究中对波形钢板墙与梁柱构件的连接方式对波形钢板墙滞回性能影响的研究还不够充分。为进一步分析影响波形钢板墙滞回性能的因素,对水平波形和竖向波形2种形式的波形钢板剪力墙进行了变参数分析。主要改变了与上下梁的连接方式、轴压比以及波形形状等参数,通过ABAQUS有限元分析软件对13个不同参数的波形钢板剪力墙和平钢板剪力墙算例进行了拟静力分析,获得了各钢板剪力墙的破坏模式和滞回性能。研究结果表明,轴压比增大对水平波形钢板墙的滞回性能造成了明显的不利影响,而对竖向波形钢板墙的影响较小;竖向波形钢板墙增大波幅后承载能力提升明显,减小波长或增大波幅均会使水平波形钢板墙发生不同程度的面外变形;墙板与上下梁断开连接后,竖向波形钢板墙承载能力损失严重,而水平波形钢板墙的耗能能力得到明显提升。     

基于软化拉压杆模型的双面叠合剪力墙水平连接节点承载力分析

针对双面叠合剪力墙水平连接节点,进行了循环剪切荷载作用下的试验研究.结果 表明在灌浆层内出现了对角斜裂缝,水平连接节点破坏时伴随着对角裂缝附近混凝土的压溃,可以通过软化拉压杆模型来解释这一现象.根据软化拉压杆模型对双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪机理进行分析,根据试验结果对软化拉压杆模型中斜压杆的有效宽度进行了分析,建立了基于软化拉压杆模型的双面叠合剪力墙水平连接节点的抗剪承载力计算公式.