腹板開孔輕鋼龍骨圍護墻體受彎性能研究.pdf

1、腹板開孔的輕鋼龍骨墻體是指在C形冷彎薄壁型鋼龍骨腹板上開設(shè)多排孔洞以增加龍骨腹板傳熱路徑,改善輕鋼龍骨冷橋效應(yīng)的墻體。該類墻體可在繼承傳統(tǒng)輕鋼龍骨墻體施工便捷高效、自重輕等優(yōu)點的同時,提高墻體的保溫性能?？锥磳埞歉拱宓南魅踝饔檬乖擃悏w的承載力有所降低,但非承重外墻體對墻體力學(xué)性能的要求不高,因此,腹板開孔的輕鋼龍骨墻體在非承重外墻體領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前對開孔輕鋼龍骨受彎性能的研究尚未見報道。本文采用有限元與試驗結(jié)合的方法,對

2、腹板開孔的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件、墻體單元及考慮開窗的墻體進行研究,分析其受彎性能及主要影響參數(shù),主要包括以下內(nèi)容:
　　1.對腹板開孔的C形冷彎薄壁型鋼構(gòu)件在純彎荷載作用下的局部屈曲與畸變屈曲特性進行了試驗研究,觀察試件的破壞過程,研究其破壞模式,并對比分析腹板高度、龍骨鋼板厚度及開孔排數(shù)等參數(shù)對腹板開孔的C形冷彎薄壁型鋼龍骨抗彎性能的影響。
　　2.建立了腹板開孔的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件在側(cè)向均布荷載作用下的受彎模型,并與冷彎薄壁型

3、鋼構(gòu)件通用有限條計算軟件 CUFSM的計算結(jié)果及試驗結(jié)果進行對比,驗證了模型的有效性。
　　3.對腹板開孔的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件在側(cè)向均布荷載作用下的受彎性能進行參數(shù)分析,分析了龍骨厚度、腹板高度、開孔排數(shù)及開孔端距對龍骨屈曲模式、抗彎承載力及抗彎剛度的影響。
　　4.建立了腹板開孔的輕鋼龍骨墻體標準單元的有限元模型,并對墻體厚度(龍骨腹板高度)、龍骨厚度、開孔排數(shù)及天地龍骨開孔等參數(shù)的影響進行分析;建立開設(shè)門窗洞口的整片墻體的

4、有限元模型并分析其在風荷載作用下的受彎性能。
　　研究結(jié)果表明,本文所建立的有限元模型分析結(jié)果與 CUFSM的分析結(jié)果或試驗結(jié)果吻合較好,本文所建立的有限元模型是合理可靠的。開孔排數(shù)、腹板高度和龍骨厚度均對腹板開孔的C形冷彎薄壁型鋼構(gòu)件及墻體受彎性能有較大影響:孔洞排數(shù)越多,龍骨(墻體)的受彎性能越差;腹板高度和龍骨厚度越高,受彎性能越好;開孔端距和天地龍骨開孔對龍骨(墻體)的受彎性能影響不大。所研究墻體的抗彎極限承載力及抗彎剛度