壓型鋼板-竹膠板組合墻體抗震性能研究.pdf

1、我國(guó)竹資源十分豐富，竹子種類(lèi)和竹林面積約占世界的1/4，竹材產(chǎn)量約占1/3，均居各國(guó)之首。竹材具有相當(dāng)好的力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度約為木材的2倍，抗壓強(qiáng)度約為木材的1.5倍，竹材的比強(qiáng)度高于木材和普通鋼材。因此，竹材具備作為工程結(jié)構(gòu)用材的良好條件。此外，輕鋼結(jié)構(gòu)具有成本低、施工快、建筑美觀的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)越性在工業(yè)建筑以及多層民用建筑中逐步得到了認(rèn)可。輕鋼與竹材各自有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和性能，若將二者的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，勢(shì)必帶來(lái)更加廣闊的發(fā)展前景。但

2、兩者的組合應(yīng)用在土木工程界卻不普遍，主要原因在于沒(méi)有設(shè)計(jì)出較為合理的、又易于為工程界接受的組合形式。
　　本文提出一種新型的竹材組合墻體，即在兩張竹膠板之間夾著壓型鋼板，竹膠板與壓型鋼板界面用高強(qiáng)度粘合劑粘結(jié)，從而構(gòu)成為壓型鋼板-竹膠板組合墻體，并對(duì)該種組合墻體的抗震性能特點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)研究和理論分析。
　　首先通過(guò)5塊壓型鋼板-竹膠板組合墻體擬靜力加載試驗(yàn)，觀察各級(jí)荷載作用下壓型鋼板及竹膠板中的應(yīng)變變化，探討組合墻體的破壞過(guò)程

3、、破壞形態(tài)及破壞機(jī)理，考察墻體的組合效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上較系統(tǒng)的分析了組合墻體的承載力、延性、滯回性能、耗能能力及破壞特征等。試驗(yàn)結(jié)果表明本文建議的組合方式比較合理，組合效應(yīng)良好，墻體有較大的承載力和較好的延性，力學(xué)性能滿足作為建筑墻體的需要。此外，竹膠板厚度對(duì)墻體的承載力、剛度影響不大，而壓型鋼板的厚度和波高的變化對(duì)墻體的承載力指標(biāo)和位移延性系數(shù)、耗能系數(shù)E等抗震性能指標(biāo)影響顯著。
　　在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，建議了壓型鋼板-竹膠板組合

4、墻體的恢復(fù)力模型，并建立了該組合墻體的承載力簡(jiǎn)化力學(xué)模型和計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合良好。
　　通過(guò)大型有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行組合墻體在外荷載作用下的模擬定性分析，探討靜力荷載作用下壓型鋼板及竹膠板中的應(yīng)力、應(yīng)變分布，以及墻體的變形性能，并與試驗(yàn)結(jié)果之間進(jìn)行比較。研究表明ANSYS分析結(jié)果、理論計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果三者吻合良好，驗(yàn)證了理論計(jì)算公式的可行性。同時(shí)也說(shuō)明了本文中ANSYS建模時(shí)所采用的單元類(lèi)型、網(wǎng)格劃分、耦合