装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能

为研究装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构抗震性能,对1个足尺轻钢框架结构试件和3个足尺轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构试件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验及理论分析,试件变量包括:2种装配构造,即内嵌式装配墙板、外贴式装配墙板;2种轻钢骨架轻混凝土墙板,即框架式轻钢骨架轻混凝土墙板、桁架式轻钢骨架轻混凝土墙板。研究了各试件的破坏特征和损伤演化过程,分析了结构滞回特性、承载力、变形能力、刚度退化、耗能性能和应变。结果表明:装配式轻钢框架-轻钢骨架轻混凝土墙板结构共同工作性能良好,其水平承载力相比轻钢框架提高了204.7%~210.4%,抗侧刚度提高了257.3%~512.5%,结构变形及耗能能力有显著提高;内嵌墙板的自攻钉连接构造以及外贴墙板的螺栓连接构造传力性能可靠,结构具备2道抗震防线的受力特征;基于简化塑性分析模型以及拉压杆软化桁架模型,对试件承载力进行了计算,计算结果与试验符合较好。

基于WPF的超高轻钢龙骨隔墙工程计量研究

在普通轻钢龙骨隔墙中内置型钢骨架以满足超高隔墙的性能要求,但由于工程体量庞大和构造复杂,工程量的精确计算尤为困难。本文结合《轻钢龙骨石膏板隔墙、吊顶》(GJCT-015/07CJ03-1)深入研究龙骨的排布规律,在不依赖于三维模型的前提下,创建WPF应用程序,采用C#语言编制计量程序,实现超高轻钢龙骨隔墙工程量的快速计算,提高了算量效率。最后以某实际工程为例,将程序计算工程量与手算工程量进行比对,量差率均控制在较小的范围内,表明本程序计算工程量具备较高的准确性。

反复荷载下的腹板开孔轻钢龙骨砌体围护墙体抗冲击性能建模分析

针对现有围护墙体抗冲击性能分析模型存在的分析效果差的问题,在考虑反复荷载的前提下,设计腹板开孔轻钢龙骨砌体围护墙体抗冲击性能模型。根据围护墙体的组成结构、材料性能,构建相应的有限元模型。根据地震数据生成反复荷载,模拟反复荷载的加载过程。设置位移、变形、位移延性和刚度退化量作为抗冲击性能的量化测试指标,通过有限元模型数据的提取与计算,得出最终的抗冲击性能分析结果。经过实验分析,发现设计模型的输出结果与实测结果基本一致,能够将数据偏差控制在0.1以下,即设计围护墙体抗冲击性能模型具有良好的分析效果。

装配式轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙抗震性能试验研究

研发了一种轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙,为研究该组合墙抗震性能,进行了4个足尺试件的低周反复荷载试验。分析了不同参数试件的破坏特征、承载力、滞回性能、刚度退化和耗能能力。进行了有限元数值模拟,计算结果与试验结果吻合较好。研究表明:轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙的轻钢龙骨、钢筋和尾砂微晶发泡板受力时协同工作。尾砂微晶发泡板强度的提升,增强了对轻钢龙骨的约束作用,提高了试件的抗震性能。在龙骨间填充粉煤灰砌块后,增强了对龙骨的约束作用,改变了组合墙破坏形态,并显著提高了组合墙的抗震性能。当尾砂微晶发泡板采用拼板时,由于拼板墙体整体性较差,对轻钢龙骨约束能力减弱,其承载力、刚度以及耗能能力均较大程度被减弱,在考虑抗震设计时不宜采用拼板的构造形式。

轻钢龙骨防火外墙与钢框架连接的抗侧性能研究

针对轻钢龙骨防火外墙在L型角铁连接、异型角铁连接两种连接方式下的平面内抗侧性能进行了推覆试验研究。采用有限元软件ABAQUS对试件进行模拟分析,并将计算结果与试验结果对比,两者吻合良好,验证了有限元模型的有效性。考虑连接件个数、墙体内竖向龙骨间距及布置方式等因素影响,对不同连接方式下轻钢龙骨防火外墙与钢框架连接的抗侧性能进行有限元模拟分析。结果表明:对于轻钢龙骨防火外墙,采用L型角铁连接方式比采用异型角铁连接方式具有更高的水平抗侧承载力和变形能力;但采用异型角铁连接方式比采用L型角铁连接方式具有更高的抗侧刚度。此外,增加连接件或自攻螺钉个数对墙体连接的水平极限承载力及平面内刚度的提升最为显著。

轻钢龙骨石膏板隔墙施工工艺研究

轻钢龙骨石膏板隔墙不仅质量较轻、强度较高,还具有防水、防震、隔音等功能,并且与传统的砌块材料相比,其施工较为简单,施工工期也相对较短。对此,文章通过通辽经济技术开发区综合物流园区中央商务区装修工程,对轻钢龙骨石膏板隔墙施工工艺展开探索和分析。

轻钢龙骨隔墙在大型体育馆中的应用

高层建筑施工时,因其空间的竖向叠加,使得很多电梯都集中于核心筒区域,因此必须设有大量管井和风井;在隔墙施工过程中,按照传统的砌块结构隔墙建筑技术要进行二次抹灰,并在井道中设有架体,但如果架体搭设数量大于一定标准差,就很易造成各种安全隐患,严重危害整个高层建筑的施工安全。基于此,以实际案例为主要研究对象,将轻钢龙骨隔墙技术应用到大型体育馆井道隔墙施工方面,可有效解决传统隔墙施工中存在的问题。

装配式轻钢龙骨网膜墙施工技术应用研究

预制外墙构件是装配式建筑的重要构件,影响建筑功能的发挥和外观质量。本文研究一种新型预制轻钢龙骨网膜墙的施工技术,本技术从结构设计、材料选择以及现场施工方面开展研发,在穗佳白云空港物流创业谷装配式项目中进行了应用。分析结果表明,在大跨度且层高达6 m的较大层高装配式厂房项目中,其预制外墙适用由预制轻钢龙骨、金属扩张网组成骨架,内部浇筑轻质混凝土构成的轻钢龙骨网膜墙,轻钢龙骨壁厚0.8 mm,扩张网壁厚0.33 mm,灌注材料使用聚苯乙烯轻混凝土,容重仅为500 kg/m^(3),该墙体轻质高强,保温性、隔声、防水抗渗、耐火性能好,是优质的环保材料。另外,对墙体间和墙体与窗框间的接缝部位需要进行细部构造防水处理,提高墙体的防水性能。该种网膜墙施工方便,可提高施工效率,可以推广应用至大跨度和层高较高的装配式厂房建筑外墙施工。

轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙平面外受力性能试验

本文提出了一种轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙,是由内部嵌入钢筋的尾砂微晶发泡板与轻钢龙骨组合而成。为研究其风吸或风压作用下弹性变形性能以及平面外受弯破坏全过程,进行了8个轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙足尺试件的单向加载试验。试件参数包括组合墙高度、发泡板强度、嵌入发泡板的钢筋直径、发泡板是否带釉面、发泡板是否复合轻质砌块。每个试件均进行3个工况的加载,前两个工况模拟风吸作用,加载至试件外表面产生裂缝;第三个工况模拟风压作用,加载至试件破坏。采用门式加载架,悬吊试件实现简支,通过简支分配梁将集中荷载分成与试件八点接触加载,各加载点设置球铰支座。研究表明:轻钢龙骨与发泡板有良好的平面外共同工作性能;采取增大组合墙截面高度、提高发泡板材料强度、发泡板设置釉面层、发泡板复合粉煤灰砌块的构造措施,均可提高组合墙的平面外受力性能,复合粉煤灰砌块对提高试件平面外承载能力效果最为显著;利用截面换算方式对组合墙板平面外极限承载力进行计算,计算结果与试验符合较好。结合试验数据及外围护墙板的风荷载计算公式,计算出组合墙的极限风荷载值,为该组合墙的设计及工程应用提供了参考。

较小剪跨比轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙抗震性能试验

提出了一种轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙结构,首次进行了4个较小剪跨比轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙试件的低周反复荷载试验,试件区分在于尾砂微晶发泡板强度、龙骨间是否填充砌块及有无拼接板缝。分析了各试件的强度、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征。研究结果表明:轻钢与尾砂微晶发泡板具有良好的共同工作性能;弹性阶段尾砂微晶发泡板呈剪切变形,且其变形发展受轻钢龙骨和镶嵌的分布钢筋制约;尾砂微晶发泡板强度可以明显提高结构的承载力;构件拼缝对结构的承载力有降低作用;轻钢龙骨间填充轻质砌块可显著提高其抗震性能。

轻钢龙骨外墙与钢框架连接在低周往复荷载下的试验研究

为进一步推动装配式钢结构建筑在土木工程领域的发展应用,提出一种轻钢龙骨复合外墙与钢框架连接的新型连接形式,并对连接部位进行低周往复荷载作用下的受力性能研究,分析其破坏模式,探讨滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力、刚度退化和强度退化等抗震性能指标。研究表明：试件连接部位的龙骨板材屈服,而连接部位未发生破坏,试件破坏主要以龙骨板材与钢管支架发生焊接撕裂破坏为主。试件滞回曲线有＂捏拢＂现象,但其延性系数为3.0～4.0,能量耗散系数为1.0～2.0,说明此连接结构具有较好的延性性能。

新型连接下轻钢龙骨内墙平面外受力性能的有限元分析

为了实现轻钢龙骨内墙与主体钢框架梁的连接既能满足受力性能和物理性能的要求,又能体现预制装配式结构的特点,设计了轻钢龙骨内墙与主体钢梁连接、与地面连接新形式,并利用有限元软件对新型连接下的轻钢龙骨内墙平面外的受力性能进行模拟,分析其承载力、变形和应力变化情况。研究表明,新型连接下墙体的承载力满足CECS 261∶2009《钢结构住宅设计规范》规定,且能满足多遇地震下框架结构的弹性层间位移限值和罕遇地震下框架结构的弹塑性层间位移限值。

半刚接钢框架-轻钢龙骨隔墙体系性能研究

通过改变半刚性连接的轻钢龙骨隔墙体系中龙骨数量、龙骨截面尺寸和外覆OSB板厚度,利用ABAQUS有限元软件建模并对模型施加单调荷载以及低周往复循环加载,获得其刚度、承载力以及滞回曲线.结果表明:随着竖向龙骨间距降低以及厚度增大,半刚性钢框架-轻钢龙骨隔墙体系刚度及承载力逐渐增加,但增加的速率减缓,且龙骨间距过小对体系承载力提高不显著且不经济;而OSB覆板厚度对结构抗侧力有提高,但对耗能性能影响不大;龙骨截面尺寸增大对结构性能影响显著,用钢量不变只改变截面惯性矩可以改善结构性能,该方法经济性最好.

新型冷弯薄壁型钢组合龙骨轴压性能试验研究

为解决轻钢结构承载能力低、敲击空鼓、防火防腐等诸多问题,设计了一种新型中间支撑轻钢灌浆墙体,其龙骨截面形式为多肢组合截面.开展了竖龙骨和立柱龙骨的轴心受压试验,并进行了精细化有限元分析.结果表明,在轴心荷载作用下,竖龙骨和立柱龙骨主要发生整体弯曲屈曲破坏,且伴随有畸变屈曲现象,二者出现的先后顺序不同.立柱轴压承载力达到127kN,可以作为墙体体系中的主要受力构件.ABAQUS有限元软件可以精确地模拟出冷弯薄壁型钢组合截面龙骨的极限承载力和破坏模式,模拟结果与试验结果吻合良好.通过调整长细比及有效截面面积,对现行规范中轴压构件承载力计算方法进行修正,得到了竖龙骨与立柱轴压承载力的合理计算方法.

轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板抗弯性能参数化数值分析

通过对开洞、不开洞轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板在平面外荷载作用下的数值模拟计算分析,对轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板的抗弯性能进行研究,分析轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板抗弯最大变形处的挠度、构件应力与施加荷载的一一对应关系,对正常使用荷载状态下的结构性能进行评价。在基本分析模型计算基础上,分析了方钢管规格、方钢管布置间距、板材力学性能等参数对墙体抗弯性能的影响,提出了不同建筑高度、风压下适宜的墙板规格。

整体装配式轻钢龙骨外墙板的研究

目前装配式建筑外墙板系统还存在保温装饰未一体化、自重大、吊装难、构造复杂、保温隔音效果不佳等等问题。针对装配式建筑的外墙板在实际工程中普遍出现的问题,提出了一种新型的整体装配式轻钢龙骨外墙板。通过软件模拟分析、实验室检测,此外墙板满足各项性能指标要求。此外墙板参照单元式幕墙的安装方式,集保温、隔热、装饰、结构一体化,可整体吊装施工,将进一步提升建筑产业化水平。

装配式钢结构建筑内隔墙体应用技术研究

装配式钢结构建筑中内隔墙体的选择在符合物理力学性能要求的前提下还需尽量满足轻质、工业化生产、集成化程度高、施工便捷的要求。结合当前内隔墙体的应用现状,对多类墙板进行介绍和分析,主要包括墙板的制作工艺、建造成本、优缺点、连接节点、施工技术等,同时对墙板的隔声、防火、防水和集成性能进行比较并给出设计建议,可为装配式钢结构建筑内隔墙体的选型提供参考。

新型装配式轻钢龙骨外挂墙板数值计算分析

介绍了一种具有独特连接方式的新型轻钢龙骨装配式外挂墙板。通过对多组轻钢龙骨墙板在平面外荷载作用下的数值模拟,研究了墙板跨数、是否开洞、模型简化程度等因素对计算精度的影响,提出了多层结构中轻钢龙骨外挂墙板的简化计算模型。结果表明:跨数大于3跨的轻钢龙骨墙板的内力,与3跨的轻钢龙骨墙板的内力高度相近;开洞与不开洞墙板的内力计算结果差异显著;整体墙板模型与最简化模型的内力计算结果具有一定的差别。研究成果为推动这一新型墙体的应用提供了技术支撑。

HF2轻钢龙骨复合墙体传热分析

以腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,进行传热性能分析,通过对比腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体的温度场、热流密度场及龙骨影响范围等,来研究腹板开孔对该墙体传热性能的影响,同时,对截面参数:龙骨高度、龙骨厚度、龙骨截面参数进行传热分析。研究表明,腹板开孔能有效降低热量损失;龙骨高度越大,龙骨厚度越小,利于提高墙体保温隔热性能;龙骨截面宽度不宜过大或过小。

轻钢龙骨纤维增强板隔墙在住宅工程中的应用

以某工程隔墙施工时采用的轻钢龙骨纤维增强板隔墙新工艺为例,阐述了该工艺的施工原理、工艺流程、施工技术要点及质量安全控制措施。