DP590/AA6111钢铝FDS与SPR接头强度试验及仿真

为对比FDS、SPR接头的力学性能并考察SPR2约束单元模型模拟FDS接头力学行为的适用性,对DP590/AA6111搭接组合下FDS、SPR接头进行多种加载工况下的力学试验。通过十字拉伸、十字剪切、十字拉剪、短搭接拉伸试验对比分析两种接头的失效模式、强度和吸能特性;基于LS-DYNA软件中接头简化力学模型SPR2,对接头强度进行仿真分析;用LS-OPT优化软件识别SPR2模型参数,并通过短搭接拉伸仿真进行验证。结果表明:在各加载工况下,FDS、SPR接头的失效模式主要为下板螺纹失效、下板铆钉脱铆;FDS接头的承载性能为SPR接头的1.1~1.3倍;FDS接头的吸能性能为SPR接头的1.6~2.6倍;SPR2模型无法准确描述接头达到极限承载点后的阶梯状失效行为。

冷弯薄壁型钢复合墙体受剪性能数值模拟及简化力学模型研究

冷弯薄壁型钢复合墙体是多层冷弯薄壁型钢房屋建筑结构的主要承重及抗侧力部件。为实现该类复合墙体受剪性能高效模拟与分析,建立了其OpenSees数值计算模型,能够较为准确地模拟同侧双层及其以上墙板覆面的轻钢复合墙体在低周往复荷载作用下的滞回性能,得到的滞回曲线具有明显的捏缩滑移特征,其水平极限荷载模拟结果与试验值的比值在0.90-1.14之间,抗剪刚度预测值整体偏于安全。在此基础上,对复合墙体的墙板上螺钉分布影响进行了分析,结果表明墙板板边螺钉的间距对复合墙体受剪性能影响较大,改变墙板板内螺钉间距对复合墙体受剪性能无明显影响。根据数值分析所获得的复合墙体的墙板处螺钉受力特征,提出改进的墙板螺钉简化力流模型。考虑了墙体边柱螺钉参与水平剪力分配,但不考虑墙板中部的螺钉贡献。简化的力流模型能够较真实地反映螺钉群受力情况,采用该模型预测的复合墙体水平极限荷载与试验结果的比值在0.91-1.18之间。