新型轻钢组合墙体受压承载力研究

【摘要】：钢-混凝土组合结构及轻型钢结构在国内外的实际工程中均有较为广泛的市场,但有关将混凝土与轻型钢结构组合到一起投入实际工程中的研究与应用却很少见,特别是关于将绿色环保的秸秆混凝土与轻型钢骨架直接浇筑为一体作为承重构件尚未见报道。 本课题的结构体系为轻型钢结构骨架与现浇秸秆混凝土形成。该结构有效地将轻钢结构体系与钢-混凝土组合结构体系的优点结合到一起,具有自重轻、强度高、抗震性能好、施工方便快捷、建设工期短、隔音保温性能好、秸秆混凝土可就地取材、经济方便且绿色环保等优点,并解决了轻型钢结构的防火性和耐腐蚀性差等缺点。 本课题通过试验及理论分析,重点对以下内容进行了研究: 1.通过试配方法进行秸秆轻质混凝土的配合比研究,探寻能够适合轻钢组合结构墙体要求的秸秆混凝土材料配合比。 2.建立新型墙体的有限元模型,并通过ANSYS有限元软件进行对比分析: ①将新型轻钢组合墙体与轻型钢骨架、配筋混凝土墙体的受压极限承载力进行对比,研究其受压承载能力及变形规律; ②不同含钢率对新型轻钢组合墙体受压承载能力的影响; ③混凝土强度等级的变化对新型轻钢组合墙体受压承载能力的影响; ④型钢两侧保护层厚度变化对新型轻钢组合墙体受压承载能力的影响; ⑤横向板带间距变化对新型轻钢组合墙体受压承载能力的影响; 3.通过新型墙体的模型试验,并结合ANSYS有限元分析提出极限状态下轻钢组合结构墙体承载力的计算方法。 4.与传统钢结构体系墙体的受压承载力、变形以及用钢量进行比较分析,得出具体结论。