超薄壁冷弯型钢C型墙架柱-楼层梁连接抗震性能试验研究

低层冷弯薄壁型钢房屋技术规程推荐的墙-梁连接施工工艺简单,但传力复杂,为探讨连接抗震性能,设计包括规程推荐及角钢加强的新型连接的4组8个C型截面墙架柱-楼层梁连接试件,对其进行低周往复加载试验,结果表明:试件耗能能力均较强,发生延性破坏,荷载作用下累积损伤均较大;柱腹板高度对规程推荐连接承载力影响较大,而对新型连接影响较小,极限状态时轴压比对新型连接承载力影响更明显;规程推荐试件延性系数均大于新型连接,在自攻螺钉脱落前变形能力较强;而新型连接变形能力相对较弱,轴压比为0.2时试件有较明显的屈服平台;为加强楼层梁及边梁腹板,防止过早发生局部屈曲,建议设计时对梁端部进行构造加强。

高强超薄壁冷弯型钢屋架承载性能及设计方法

基于三榀厚度小于2mm、屈服强度550 MPa的高强超薄壁冷弯型钢屋架模型结构的承载力试验,观测这类低层住宅建筑常用屋架结构的破坏模式,得到其极限承载能力.采用通用有限元软件,建立该屋架结构考虑材料和几何非线性的分析模型,进行屋架结构非线性稳定分析,得到与承载力试验结果相一致的破坏模式.在此基础上,研究屋架结构内力分析的合理计算模式,提出屋架构件的建议设计方法,并对屋架的屋脊节点板构造提出了合理的局部加强改进方案.

S350冷轧薄板冷弯超薄壁型钢构件设计可靠度分析

基于国内厚度不大于2mm的S350冷轧薄钢板材性数据、冷弯薄壁型钢构件几何尺寸数据及已完成的轴压、偏压、受弯构件承载力试验数据,对厚度不大于2mm的S350超薄壁冷弯型钢构件的材料强度不定性、几何特性不定性、计算模式不定性进行了分析。采用JC法,按现有规范的抗力分项系数计算了各类基本构件在不同可能荷载组合下的可靠指标,并根据可靠度分析结果,提出了对现有规范承载力计算值的建议修正方法。结果表明:对于厚度不大于2mm的S350超薄壁冷弯型钢构件,当翼缘宽厚比满足规范要求时,按现有规范的抗力分项系数计算得到的轴压构件可以满足目标可靠度的要求,偏压构件的可靠指标低于目标可靠指标,受弯构件的可靠指标略低于目标可靠度。按建议方法计算偏压构件的承载力时,偏压构件的可靠指标大于目标可靠指标。最后给出了厚度不大于2mm的S350超薄壁冷弯型钢构件的强度设计指标建议值。

低层冷弯薄壁型钢龙骨式住宅结构抗震性能研究进展

作为低层钢结构住宅建筑的重要结构形式之一,冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体体系近年来在国外发展迅速。目前,国内市场上钢材主要为Q235,Q345,屈服强度550 MPa、厚度2 mm以下的超薄壁冷弯型钢龙骨式复合墙体结构体系,已有一定的应用,且市场前景广阔。由于这类薄壁型钢材料延性相对低,受力复杂,在国内进一步推广应用时整体结构的抗震性能将是关键性问题。对新型冷弯超薄壁型钢结构抗震性能相关问题进行了较全面的综述,分别总结了典型构件、连接节点、龙骨式复合墙体的抗震滞回性能,整体结构的抗震试验和有限元数值模拟等几个方面的研究成果,分析了本领域的研究现状及存在的问题。最后,结合我国现有的规范情况,对此类结构体系抗震性能研究领域中有待深入开展的问题提出了建议。

S280冷轧薄板冷弯型钢构件设计可靠度分析

基于国内厚度不大于2mm的S280冷轧薄钢板材性数据、S280冷弯薄壁型钢构件的几何尺寸数据以及已完成的轴压、偏压、受弯构件承载力试验数据,对厚度不大于2mm的S280冷弯超薄壁型钢构件的强度不定性、几何特性不定性、计算模式不定性进行分析.采用改进的一次二阶矩法,按现有规范的抗力分项系数计算了各类基本构件在不同可能荷载组合下的可靠指标.结果表明:对于厚度不大于2mm的S280冷弯超薄壁型钢构件,当宽厚比符合规范要求时,按现有规范的抗力分项系数计算得到的可靠指标均能满足目标可靠度的要求.最后给出了厚度不大于2mm的S280冷弯超薄壁型钢的强度设计指标建议值.

高强超薄壁冷弯型钢低层住宅足尺模型振动台试验

进行了两层高强超薄壁冷弯型钢住宅结构足尺模型的振动台试验,模型采用屈服强度550 MPa、厚度2 mm以下超薄壁冷弯型钢龙骨,外墙内外侧覆面板分别采用12 mm厚石膏板和0.42 mm厚屈服强度550 MPa带肋波纹钢板,内墙两侧覆面板均为12 mm厚石膏板。试验选取3条实测地震波记录和1条人工合成地震波,地震加速度考虑7度多遇到9度罕遇的烈度水平。试验结果表明:结构破坏均发生在连接部位和覆面板的局部区域,破坏模式为自攻螺钉的脱落和石膏板的局部破裂,而内部主体型钢龙骨基本无破坏;结构水平刚度虽有较大削弱,但在地震作用下结构无倒塌危险;采用双面覆板构造的复合墙体结构,能够满足抗震设防地区"大震不倒"的要求;墙体开洞部位为结构的薄弱区域,结构设计时应加强门、窗等开洞部位的构造措施以及自攻螺钉连接的可靠性。

超薄壁冷弯型钢矩形截面钢管墙架柱-楼层梁连接抗震性能试验研究

冷弯薄壁型钢结构的墙架柱与楼层梁连接构成空间受力体系,考虑柱的轴压比和楼层连接处不同构造方式,对3组共6个矩形截面镀锌钢管墙架柱与楼层梁的连接试件进行了低周往复加载试验。研究结果表明:墙架柱的轴压比从0.2增加到0.4时,规程JGJ 227—2011推荐的连接构造试件的屈服、极限和破坏荷载较角钢加强型连接构造试件均降低约20%,但对角钢加强型连接影响较小;所有连接均发生延性破坏,极限状态时墙架柱损伤很小;柱轴压比对延性、耗能能力均有一定的影响,因此将未加强的连接用于多层房屋结构时,要引起足够重视;在角钢加强型连接中,角钢厚度对连接试件的承载力影响显著,故建议对多层冷弯薄壁型钢房屋中的墙架柱与梁连接,采用厚t≥2 mm的角钢,与规程JGJ 227—2011推荐的连接方式相比,其承载力明显提高,累积耗能能力及屈服耗能能力均较强,破坏前试验所经历的荷载循环级数增加。

高强冷弯薄壁型钢抱合箱形截面受压构件承载力试验研究

由两个槽形截面构成的抱合箱形截面在超薄壁冷弯型钢结构中应用广泛,但关于其承载力的计算只是将单个构件的承载力简单地数学叠加,并没有相应公式来考虑单个槽形截面构件之间的相互加强。对40根高强冷弯薄壁型钢抱合箱形截面受压构件进行试验研究,考察其受力特性及破坏特征,包括轴压构件21个,绕弱轴偏心和绕强轴偏心构件共19个。试验研究结果表明:抱合箱形截面构件由于两个槽形截面试件的相互约束作用,实测承载力比按单根构件计算承载力叠加结果提高10%～20%左右。最后,在试验和理论分析的基础上,针对高强冷弯薄壁型钢抱合箱形截面受压构件极限承载力提出了一种建议计算方法,依照建议计算方法所得结果与试验结果吻合较好,且偏于安全,可供实际设计参考。

自攻螺钉连接承载力研究现状

随着2mm以下冷弯超薄壁型钢结构在国内外的快速发展,自攻螺钉作为这类结构最主要的连接方式,其连接性能的研究日益受到重视。文中简述了自攻螺钉受力机理及几种抗剪破坏模式,介绍了美国、澳洲、英国及中国规范对自攻螺钉连接的承载力设计方法,就国内外对自攻螺钉连接的研究现状作了综述和分析,最后指出了目前尚存在的问题及需要进一步研究的工作。

螺钉端距对自攻螺钉连接抗剪性能的影响研究

超薄壁冷弯型钢结构体系均采用自攻螺钉连接,自攻螺钉的力学性能直接影响该结构体系的力学性能稳定性。建立三组6个试件探讨不同端距对自攻螺钉连接超薄壁钢板材的抗剪性能。结果表明:螺钉端距对自攻螺钉连接的抗剪性能影响较大,建议合理端距取4～5倍螺钉直径。

薄板钢骨住宅体系特点分析

主要介绍了薄板钢骨结构的技术特征和薄板钢骨住宅的体系特点,以及在薄板钢骨住宅设计中应该注意的 一些问题,同时针对在我国相关规范没有出台以前进行薄板钢骨结构设计的依据问题进行了相关的讨论。