【摘要】：隨著冷彎型鋼住宅結(jié)構(gòu)體系由低層向多高層發(fā)展,組合墻體作為主要受力構(gòu)件,對其軸壓性能提出了更高要求。相比傳統(tǒng)冷彎薄壁型鋼組合墻體,填充EPS-石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體是一種由內(nèi)部澆筑工業(yè)廢料聚苯顆粒(EPS)、脫硫石膏等原料制備的輕質(zhì)復(fù)合材料所組成的新型墻體,可顯著改善建筑保溫、防火和隔音功能,同時提高了墻體的整體穩(wěn)定性和承載能力。本文采用試驗研究、數(shù)值模擬及理論分析方法,對填充EPS-石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體的軸壓性能進(jìn)行了研究,并提出了建議設(shè)計方法。首先,對未填充冷彎型鋼組合墻體和填充三種不同強度等級的EPS-石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體共計四個足尺試件進(jìn)行軸壓性能試驗研究,詳細(xì)介紹了試驗裝置、試驗方法、試件破壞過程以及試驗數(shù)據(jù)分析處理等,研究填充EPS-石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體的工作機理和破壞模式。試驗結(jié)果表明:未填充試件的破壞模式為立柱局部屈曲,并最終在柱端發(fā)生壓跛破壞;填充試件為立柱的截面強度破壞;相比未填充試件,填充試件的軸壓承載力提高1.88~2.99倍,隨著填料強度和密度的提高,填充試件軸壓承載力相應(yīng)提高;填料包裹的冷彎型鋼立柱應(yīng)變值接近或達(dá)到屈服應(yīng)變。其次,利用有限元分析軟件ABAQUS對填充EPS-石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體進(jìn)行模擬,并考慮了材料、幾何和邊界條件的非線性等因素。通過對比數(shù)值分析結(jié)果與試驗結(jié)果,驗證了有限元模型的正確性及數(shù)值分析方法的可行性。在此基礎(chǔ)上,對立柱個數(shù)、墻體厚度、龍骨截面厚度及填充材料強度等影響因素進(jìn)行參數(shù)分析,結(jié)果表明:隨著立柱個數(shù)、墻體厚度、龍骨截面厚度以及填料強度的增加,填充EPS-石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體的軸壓承載力也增大。最后,在試驗研究和有限元分析的基礎(chǔ)上,提出填充EPS-石膏基輕質(zhì)材料的冷彎型鋼組合墻體軸壓承載力計算公式,并引入冷彎薄壁型鋼立柱承載力折減系數(shù)α,以及填料相關(guān)系數(shù)η。折減系數(shù)α建議取為0.9;填料相關(guān)系數(shù)η提出兩種計算方法,經(jīng)過對比驗證,建議采用分別考慮不同影響因素共同作用的多元線性回歸公式。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU392.1
【圖文】：

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文表2.2鋼材拉伸試驗結(jié)果取樣位置編號屈服強度 fy/MPa抗拉強度 fu/MPa彈性模量 E/MPa斷后伸長試驗值 平均值 試驗值 平均值 試驗值 平均值率/%組合墻體鋼龍骨t-1.2-1 277.99271.31377.35366.321900022400032t-1.2-2 264.42 354.35 222000 34t-1.2-3 271.52 367.2 231000 32

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文試驗加載初期，試塊處在彈性階段從而未出現(xiàn)明顯試驗現(xiàn)象，隨著位移的增長漸被壓實，試塊表面出現(xiàn)起皮、分層等現(xiàn)象，之后試塊出現(xiàn)沿豎向或者 35o~4細(xì)微裂縫；當(dāng)位移進(jìn)一步增大，試塊的裂縫緩慢發(fā)展，試塊破壞時產(chǎn)生沿豎向~45o方向的裂縫，破壞現(xiàn)象如圖 2.7 所示。EG 材料試塊的裂紋發(fā)展路徑與普通混凝土類似，即沿著骨料和砂漿之間的界過骨料擴展開來，原因如下：（1）EPS 材料表面光滑且親油憎水，與石膏基拌和料之間粘結(jié)不好，兩者的形成薄弱界面；（2）EPS 材料質(zhì)地柔軟，變形能力強，因而破壞時試塊斷裂但 EPS 顆粒未被撕

墻面板經(jīng)自攻自鉆螺釘與墻架柱連接墻架柱面

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王小紅;;利用脫硫建筑石膏玻珠EPS顆粒生產(chǎn)建筑保溫材料[J];計量與測試技術(shù);2015年12期

2 郝際平;王奕鈞;劉斌;李科龍;王迎春;趙秋利;;噴涂式冷彎薄壁型鋼輕質(zhì)砂漿墻體立柱軸壓性能試驗研究[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年05期

3 何廷樹;孟曉林;史琛;;脫硫石膏砌塊力學(xué)性能的研究[J];非金屬礦;2014年02期

4 劉斌;郝際平;趙淋偉;李科龍;鐘煒輝;趙秋利;;新型冷彎薄壁型鋼墻體立柱軸壓性能試驗研究[J];工業(yè)建筑;2014年02期

5 李久明;王珍吾;艾永平;劉利軍;王展光;劉祥輝;;EPS-石膏-礦渣保溫墻體材料研究[J];硅酸鹽通報;2013年03期

6 晉強;馮勇;何金春;羅利權(quán);;石膏基EPS復(fù)合保溫墻體材料的研制[J];新型建筑材料;2013年02期

7 王其明;馬克儉;陳志華;孫濤;;以石膏為模盒的鋼筋混凝土密肋空腔大板試驗研究[J];空間結(jié)構(gòu);2012年03期

8 石宇;周緒紅;于正寧;聶少鋒;;冷彎薄壁型鋼組合墻體墻架柱的軸壓性能試驗研究[J];土木工程學(xué)報;2012年02期

9 馬克儉;盧亞琴;張華剛;楊三可;羅貴川;余萬江;;以磷石膏為模殼的新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2009年06期

10 馬克儉;高國富;張華剛;盧亞琴;何浩明;楊三可;解田;周觀根;陳志華;田穩(wěn)苓;廖衛(wèi)紅;余萬江;;空間網(wǎng)格式框架結(jié)構(gòu)在多、高層大開間靈活劃分房間石膏節(jié)能建筑中的研究與應(yīng)用綜述[J];空間結(jié)構(gòu);2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 秦雅菲;冷彎薄壁型鋼低層住宅墻柱體系軸壓性能理論與試驗研究[D];同濟大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 張付奇;新型耐水石膏基墻體材料研究[D];石河子大學(xué);2016年

2 于洋;現(xiàn)澆輕質(zhì)復(fù)合墻體豎向承載能力試驗研究[D];遼寧科技大學(xué);2015年

3 孫玉婷;冷彎薄壁型鋼夾芯板墻柱軸壓性能研究[D];太原理工大學(xué);2014年

4 孟曉林;脫硫石膏墻體材料的開發(fā)及性能研究[D];西安建筑科技大學(xué);2014年

5 武萍;石膏基膠凝材料復(fù)合EPS保溫材料的試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

6 楊松嶺;550MPa高強冷彎薄壁型鋼軸壓墻體立柱承載能力試驗研究[D];西安建筑科技大學(xué);2007年

7 石宇;低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅組合墻體抗剪承載力研究[D];長安大學(xué);2005年

本文編號：2747287