低層冷彎薄壁型鋼房屋抗震性能研究.pdf

1、低層冷彎薄壁型鋼房屋作為一種新型住宅結構體系在我國已逐漸開始應用,但關于該房屋整體的抗震性能研究資料較少。為研究低層冷彎薄壁型鋼房屋的抗震性能,進行了十片1∶1冷彎薄壁型鋼墻體試件水平低周反復加載試驗、三組自攻螺釘連接抗剪性能試驗和一個三層冷彎薄壁型鋼房屋足尺模型振動臺試驗,分別得到了不同構造墻體的屈服荷載、最大荷載、破壞荷載、耗能系數和延性系數等性能指標,不同板材自攻螺釘連接的抗剪承載力以及房屋結構在水平地震作用下的動力特性、地震反應

2、、破壞機理、抗震性能等。
　　本文在試驗研究的基礎上，應用ANSYS程序建立了墻體非線性有限元分析模型,進行了一定參數分析;采用SAP2000程序中多線段塑性 Pivot連接單元的滯回規(guī)則,進行了墻體恢復力模型及非線性簡化分析方法研究;應用SAP2000程序建立了三層房屋結構動力簡化分析模型,進行了線性和非線性地震反應分析。墻體試驗和非線性有限元分析結果表明:斜撐對提高單柱墻體的抗剪承載力起一定作用,但對雙柱墻體的作用很小;按《低

3、層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術規(guī)程》規(guī)定計算開洞墻體的抗剪承載力偏于安全;雙柱墻體比單柱墻體的抗剪承載力顯著提高;試驗時各試件立柱的應變反應普遍較大、橫撐次之、斜撐最小;墻面板在接縫處相對滑移較大,工程中應盡量減少墻板接縫,避免橫向通縫;有限元模型的墻體骨架曲線與試驗曲線的初始剛度和曲線吻合較好;兩面覆石膏板雙柱墻體比單柱墻體的屈服荷載提高;兩面覆石膏板墻體與覆 OSB板+石膏板墻體相比,前者抗剪剛度、屈服荷載和最大荷載明顯減小。墻體恢復力

4、模型及非線性簡化分析結果表明:墻體的骨架曲線可采用退化四線型模型模擬;雙柱墻體Pivot模型參數可取α=10、β=0.1,單柱墻體可取α=10、β=0.15;非線性簡化分析得到的滯回曲線的外包絡線與試驗基本一致,耗能能力相當;簡化方法能較好地模擬墻體的強度、剛度退化和捏縮效應。三層房屋模型振動臺試驗和動力簡化分析結果表明:結構在振動過程中表現為局部破壞,墻體骨架基本完好;9度抗震設防時,多遇地震下結構最大彈性層間側移角為1/934,罕遇