低層建筑冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、關(guān)于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的研究及應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)十分廣泛，并取得一定的成果。當(dāng)然，仍有些亟待解決的問(wèn)題，如各國(guó)規(guī)范中給出的截面特性均缺少屈曲理論應(yīng)用所需要的扭轉(zhuǎn)截面特性參數(shù)，如圣維南扭轉(zhuǎn)常數(shù)J，扭曲扭轉(zhuǎn)（或翹曲）常數(shù)Gw，剪切軸心的位置（x0），有效截而模量Se，整體屈曲、局部屈曲、畸變屈曲的相關(guān)性等，都沒(méi)有非常明確、通用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，工程設(shè)計(jì)中很難去求解。
　　 目前冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)形式有很多種，如北美、日本、澳大利亞等國(guó)選

2、用的材料和截面形式也不盡相同。但卻大同小異，基本上按照一定的模數(shù)間距布置鋼龍骨、支撐體系，骨架兩側(cè)覆板和保溫隔熱材料以及面層裝飾材料，形成可靠的“密肋型結(jié)構(gòu)體系”。
　　 值得一提的是澳大利亞邁特冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅系統(tǒng)，有一個(gè)顯著特點(diǎn)即高強(qiáng)度、超薄壁。所有構(gòu)件均是標(biāo)準(zhǔn)截面，如桿件為帶卷邊的C形截面桿，其尺寸均為40×90，厚度從0.55mm到1.15mm不等?？梢酝ㄟ^(guò)分析一個(gè)桿件，即可概括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特性。
　　 高

3、強(qiáng)度、超薄壁構(gòu)件的應(yīng)用可大為減輕結(jié)構(gòu)自重，但又帶來(lái)了新的問(wèn)題，如材料性能、畸變屈曲的確定、各種屈曲模式的相關(guān)性等。我國(guó)現(xiàn)行《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定材料的強(qiáng)度最高位Q345，主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的壁厚不宜小于2mm。表明這種高強(qiáng)、超薄壁結(jié)構(gòu)無(wú)論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算或施工組裝均有其自身的鮮明特征。
　　 為解決工程應(yīng)用中的迫切需要，本文試圖通過(guò)試驗(yàn)研究、分析，并通過(guò)系列理論推導(dǎo)和仿真分析，推薦符合工程師應(yīng)用的公式，方便快捷實(shí)用的表格。<

4、br>　　 本文選用上海寶鋼藍(lán)璀公司生產(chǎn)的G550級(jí)高強(qiáng)鋼材進(jìn)行材性試驗(yàn)，得出了G550級(jí)鋼材的應(yīng)力-應(yīng)變特性，給出了試件材料的主要材性指標(biāo)。
　　 通過(guò)不同連接形式、不同抽芯鉚釘?shù)倪B接試件的多組試驗(yàn)，研究相應(yīng)的受力特征、破壞形態(tài)和極限承載力，并經(jīng)理論分析計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，獲得了高強(qiáng)超薄壁冷彎型鋼結(jié)構(gòu)中拉鉚釘連接的破壞模式和承載力計(jì)算公式。
　　 通過(guò)理論推導(dǎo)，得出標(biāo)準(zhǔn)截面構(gòu)件不同長(zhǎng)度、不同受力情況可能的屈曲模式、屈曲

5、應(yīng)力和屈曲后強(qiáng)度，給出了復(fù)雜截面構(gòu)件的屈曲應(yīng)力。
　　 通過(guò)三榀桁架梁的試驗(yàn)和詳盡分析，以及多榀桁架梁的有限元分析，明確了桁架梁的破壞過(guò)程以及破壞形態(tài)，給出了不同跨度、不同高度桁架梁的容許荷載表格。
　　 通過(guò)豎向荷載和水平荷載同時(shí)作用下K型支撐墻架的試驗(yàn)，分析研究該墻架的破壞形態(tài)、受力特征以及承載能力。實(shí)驗(yàn)表明墻架柱首先出現(xiàn)畸變屈曲，然后柱腳出現(xiàn)受壓破壞或受拉破壞。進(jìn)而通過(guò)試驗(yàn)觀察、分析總結(jié)了墻架承載能力的驗(yàn)算公式。<