冷成型鋼龍骨—覆面板材連接件高溫力學性能試驗研究

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1、學校代碼：10286分類號：TU392.5密級：公開UDC：624學號：150944冷成型鋼龍骨-覆面板材連接件高溫力學性能試驗研究研究生姓名：楊玉澤導師姓名：葉繼紅教授申請學位類別工學碩士學位授予單位東南大學一級學科名稱土木工程論文答辯日期2018年6月1日二級學科名稱防災減災工程及防護工程學位授予日期2018年月日答辯委員會主席潘金龍教授評閱人S005161-1S005161-22018年6月6日No:SEU-150944東南大學碩士學位論文冷成型鋼龍骨-覆面板材連接件高溫力學性能試驗研究研究生：楊玉澤導師：葉繼

2、紅教授本課題來源于國家基金重點項目：多層輕鋼龍骨式復合剪力墻結構體系創(chuàng)新、基礎理論與設計方法研究（項目批準號：51538002）中國南京東南大學二〇一八年五月DissertationforMasterDegreeNo:SEU-150944ExperimentalResearchonBehaviorofCold-formedSteel-sheathingBoardScrewConnectionsatElevatedTemperaturesADissertationSubmittedtoSoutheastUniversi

3、tyFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYangYuzeSupervisedbyProf.YeJihongSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing,P.R.ChinaMay,2018東南大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研宂工作及取得的研宄成果。盡我所加以標注和致謝的地方外，，論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果知，除了文中特別一也不包含為獲得東南大學

4、或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我同工作的同志對本研宄所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。ｈ寸６產(chǎn)兄研宄生簽名：今曰期：東南大學學位論文使用授權聲明東南大學、中國科學技術信息研宄所、國家圖書館、《中國學術期刊（光盤版）》電子雜志社有限公司、北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司有權保留本人所送交學位論文的復印件和、萬方數(shù)據(jù)電子出版社電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質論文的內(nèi)容一論文被查閱和借閱，可以公布（包括以電子信息形式刊致

5、，允許相。除在保密期內(nèi)的保密論文外登。論文的公布（包括以電子信息形式刊登）授權東南）論文的全部內(nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容大學研宄生院辦理。研究生簽名師簽名摘要冷成型鋼龍骨-覆面板材連接件高溫力學性能試驗研究學校名稱：東南大學研究生姓名：楊玉澤導師姓名：葉繼紅教授摘要冷成型鋼結構是天然的綠色建筑和工業(yè)化建筑，具有自重輕、抗震性能好、預制裝配化程度高等優(yōu)點。在冷成型鋼結構的鋼龍骨-鋼龍骨和鋼龍骨-覆面板材連接中，自攻螺釘連接方式已經(jīng)被廣泛使用。將冷成型鋼房屋建筑從低層拓展到多層，結構抗火問題更為突出，欲研究

6、結構的抗火性能，需先對連接件的高溫力學性能進行研究。因此，本文先選取三種覆面板材進行高溫導熱系數(shù)試驗和材性試驗研究，然后對冷成型鋼龍骨-覆面板材連接件進行高溫力學性能試驗研究，繼而建立簡化的高溫連接件荷載位移曲線模型，最后運用有限元方法對連接件高溫力學性能試驗進行數(shù)值模擬。主要內(nèi)容及結論如下：首先，對中密度波特板、低密度波特板和OSB板三種覆面板材進行高溫導熱系數(shù)試驗和材性試驗，研究各板材的導熱系數(shù)、泊松比、彈性模量等特性及其在不同溫度下的變化規(guī)律。試驗結果表明：中密度波特板導熱系數(shù)最大，低密度波特板次之，OSB板最

7、小，三種板材的導熱系數(shù)均隨溫度升高而降低；不同溫度工況下，單向拉伸法得到的三種板材泊松比均在一定范圍內(nèi)變化；三點彎折法和單向拉伸法得到的OSB板彈性模量差別不大，而50℃以上時，中、低密度波特板的彈性模量有較大差別，但均表現(xiàn)為中密度波特板最大，低密度波特板次之，OSB板最小。然后，針對目前研究中試驗裝置的局限和研究內(nèi)容的不足，本文設計了一種新型試驗裝置，分別對三種板材的鋼龍骨-覆面板材連接件進行高溫力學性能試驗，研究剪力方向、螺釘邊距和螺釘數(shù)目等試驗變量對連接件力學性能的影響。試驗結果表明：中、低密度波特板連接件都發(fā)

8、生板材的脆性破壞，OSB板連接件為板材的延性破壞并伴隨螺釘?shù)膬A斜和陷入；中密度波特板和OSB板連接件剪力方向垂直于板邊時試件，荷載位移曲線的上升段后期出現(xiàn)剛度增大現(xiàn)象，而其它連接件的荷載位移曲線無此現(xiàn)象；螺釘數(shù)目為兩根螺釘時試件的峰值荷載明顯提高，但大多達不到2倍的提高比例；剪力方向和螺釘邊距對連接件峰值荷載和峰值變形的影響較小，對于中、低密度