Web轻钢龙骨组合墙体抗侧力性能的影响因素

【摘要】： Web轻钢龙骨体系(Web Light-Gauge Steel Joist System)简称无比钢(WebSteel),即冷弯薄壁型钢小桁架结构体系。近20年来无比轻钢结构体系在加拿大及北美等地区得到了广泛的应用,除主要用于4层以下的低层住宅外,在多层住宅中也有应用。为了适应中国的国情及经济发展水平,把无比轻钢结构的应用范围由低层房屋扩展到多层房屋,促进轻钢结构体系在我国的发展和应用,武汉理工大学土木工程与建筑学院针对这种结构体系的桁架梁、桁架柱、墙体及节点等进行了一系列的试验研究和理论分析。 本文在对以往试验数据进行深入分析的基础上,查阅大量文献,运用有限元分析软件ABAQUS建立模型,对Web轻钢龙骨组合墙体的抗侧力性能进行非线性有限元分析。研究蒙皮材料特性、蒙皮厚度、斜拉条的设置情况、墙体支柱间距等因素对该类组合墙体抗侧力性能的影响。主要结论如下: 1、在一系列基本假定的前提下,建立试验组合墙体的有限元模型,比较有限元分析结果和试验数据,验证了本文所用有限元建模及分析方法的正确性和可行性; 2、采用竹胶板蒙皮墙体的抗侧向承载力高于采用OSB板和纸面石膏板的墙体。纸面石膏板蒙皮对组合墙体抗侧力的贡献远小于竹胶板和OSB板; 3、随着蒙皮厚度的增加,组合墙体的抗侧向承载力有所提高。当蒙皮厚度增加到一定程度后,再继续增加蒙皮厚度对墙体抗侧向承载力的提高趋于不明显: 4、斜拉条加厚和加宽都会提高组合墙体的抗侧向承载力,但是提高不明显; 5、随着墙体支柱间距加密,组合墙体的抗侧向承载力有明显提高。墙体支柱间距加密,蒙皮与墙体支柱连接更牢固,蒙皮的受力均匀。蒙皮对墙体支柱的约束加强,墙体的整体性好,变形均匀。