开窗的保温龙骨墙体抗弯性能有限元分析

为推进腹板开孔的轻钢龙骨墙体这种新型绿色外围护构件在我国建筑工程中的应用,利用有限元软件ABAQUS对其抗弯性能进行分析,分析时考虑了窗洞口的影响。在验证了有限元分析方法可靠性的基础上,分析腹板开孔轻钢龙骨外围护墙体在风荷载作用下的抗弯性能,确定其抗弯刚度、破坏模式及应力状态。通过对比分析,讨论窗洞口对墙体抗弯性能的影响。分析结果表明,当窗墙面积比为0.5时,墙体抗弯承载力与抗弯刚度分别比不开窗墙体低30%与66%。龙骨腹板高度为150 mm的该类墙体可满足我国大部分地区建筑高度不超过50 m的城市建筑外围护墙体的抗风要求。

开孔龙骨墙体标准单元抗弯性能分析

利用ABAQUS建立腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元有限元模型,在验证了模型可靠性的基础上,考虑腹板开孔排数、钢板厚度、腹板高度等参数的影响,对腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元在均布荷载作用下的抗弯性能进行分析,分析墙体的破坏模式并确定影响墙体抗弯性能的主要因素。分析表明,在开孔比例相同的前提下,随着腹板高度的增加,墙体抗弯刚度显著提高,但抗弯承载力的提高幅度相对较小。综合考虑墙体造价与保温性能等因素,增加龙骨板件厚度是提高墙体抗弯刚度与抗弯承载力的最有效方式。天地龙骨腹板开孔不明显降低墙体抗弯性能,为提高墙体保温性能,可将天地龙骨腹板通长开孔。