輕鋼EPS混凝土組合墻體抗剪性能研究

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1、廣州大學碩士學位論文輕鋼EPS混凝土組合墻體抗剪性能研究專業(yè)：建筑與土木工程碩士生：張豐豐指導教師：周云、李力軍摘要分層裝配式支撐鋼結構體系集成化程度高、抗震性能好、工業(yè)化程度高、綠色環(huán)保，是適應住宅產業(yè)化的理想結構形式，其維護體系通常采用掛裝方式安裝的集成式外墻版，但防水可靠性能較差。針對維護體系存在的問題，課題組提出一種新型輕鋼聚苯顆粒（EPS）混凝土組合墻體，該組合墻體通過現(xiàn)場安裝輕鋼龍骨、墻面板，澆筑EPS混凝土建成，組合墻體的耐候性、防水性、保溫性、隔音性能得到了全面提升，同時組合墻體與鋼框架的可靠連接，有利于提高結構的整體抗側剛度和承載力

2、。本文對輕鋼EPS混凝土組合墻體的受力特點、抗剪性能，組合墻體的簡化分析方法及組合墻體-輕鋼框架受力性能進行深入的研究，主要研究內容如下：采用有限元軟件ABAQUS對輕鋼EPS混凝土組合墻體進行有限元分析，研究輕鋼EPS混凝土組合墻體的受力特點，并與傳統(tǒng)冷彎薄壁型鋼組合墻體的受力性能做對比分析。研究表明：與傳統(tǒng)冷彎薄壁型鋼組合墻體相比，輕鋼EPS混凝土組合墻體的內填EPS混凝土給組合墻體提供了約束效應和支撐剛度效應，組合墻體的抗側剛度、承載能力得到了很大的提升。為了研究組合墻體骨架壁厚、螺釘間距、立柱間距、單雙柱、墻面板材料、墻面板厚度、EPS混凝土

3、強度、墻體高度等參數(shù)對輕鋼EPS混凝土組合墻體抗剪性能的影響，設計了17個分析模型，采用有限元軟件ABAQUS對其進行對比研究，研究表明：墻體立柱壁厚、螺釘間距在一定范圍內對組合墻體的受剪承載能力影響較小；墻面板材料特性對組合墻體的受剪承載力影響較大；隨著EPS混凝土強度的增大、墻面板厚度的增加、墻體高度的減小，組合墻體的受剪承載能力明顯增大。在輕鋼EPS混凝土組合墻體受力性能研究的基礎上，借鑒等代拉桿法的研究思想，基于SAP2000中的多線段塑性Pivot連接單元的滯回規(guī)則，建立輕鋼EPS混凝土組合墻體的恢復力模型，并提出非線性簡化分析方法，研究表

4、明：簡化計算模型能很好地模擬I輕鋼EPS混凝土組合墻體抗剪性能研究組合墻體的強度退化、剛度退化和捏縮效應；非線性簡化分析方法簡化了建模過程，節(jié)省了時間，具有較強的實用性。設計了20個不同設計參數(shù)的單層單跨的輕鋼EPS混凝土組合墻體-輕鋼框架分析模型，利用有限元軟件ABAQUS對其進行對比分析，研究組合墻體與輕鋼框架的連接方式、結構高寬比、豎向荷載以及組合墻體開洞對組合墻體-輕鋼框架結構受力性能的影響。研究表明：單排、雙排自攻螺釘連接對組合墻體-輕鋼框架的受力性能影響較?。浑S著組合墻體與輕鋼框架間自攻螺釘連接間距的增大，組合墻體-輕鋼框架的抗側剛度、承

5、載能力均有不同程度的減小，建議應用中自攻螺釘連接的間距最小取150mm；橫向連接、豎向連接對組合墻體-輕鋼框架的受力性能有顯著的影響，橫向連接比豎向連接對組合墻體-輕鋼框架的剛度、承載力貢獻較大；豎向荷載作用對組合墻體-輕鋼框架的受力性能影響較小；高寬比對組合墻體-輕鋼框架的受力性能有明顯的影響，在實際應用中，可根據(jù)實際情況及建筑要求等各方面確定；隨著組合墻體開洞率的增大，墻體的削弱就越大，那么組合墻體能承受的強度和提供的抗側向能力隨之降低。關鍵詞：輕鋼EPS混凝土組合墻體；抗剪性能；簡化分析；輕鋼框架II廣州大學碩士學位論文TheStudyofSh

6、earBehaviorforCompositeWallofEPSConcretewithLightGaugeSteelMajor:ArchitecturalandCivilEngineeringName:ZhangFengfengSupervisor:ZhouYun、LiLijunAbstractFloor-by-floorassembledsteelbracedstructureswithhighassemblingdegree,goodseismicperformance,ahighdegreeofindustrialization,green,

7、istoadapttheidealstructureofthehousingindustry,anditsenvelopestructureiscommonlyinstalledbyintegratedwall,butpoorwater-proofreliability.Aimingattheexistingproblemsofenvelopestructure,thispaperpresentsanewtypeofcompositewallofexpandedpolystyrene(EPS)concretewithlightgaugesteel,w

8、hichisconstructedbyinstallinglightsteelkeel,wallpanela