冷弯型钢组合墙体抗侧刚度的研究.pdfVIP

冷弯型钢组合墙体抗侧刚度研究1 1 1 2 1 聂少锋 ，周天华 ，周绪红 ，龚焮 1 长安大学建筑工程学院，西安 (710061) 2 兰州大学土木工程与力学学院，兰州 (730000) E-mail：master23212@163.com 摘 要：对冷弯型钢结构住宅中的单片组合墙体在水平力作用下的受力和变形特征进行了分 析研究，将冷弯型钢组合墙体的墙面板简化成斜向拉杆进行组合墙体等代拉杆刚度的推导， 进而提出了组合墙体在弹性阶段的抗侧刚度计算公式及建议。将试验的相关参数代入位移计 算公式，对组合墙体在水平荷载作用下的位移进行计算，并将公式计算结果与试验结果进行 比较分析，验证了公式的正确性。最后，以组合墙体抗侧刚度简化计算公式计算分析了墙体 高宽比、自攻螺钉间距以及墙面板厚度对组合墙体抗侧刚度的影响。本文提出的冷弯型钢组 合墙体抗侧刚度计算公式，力学概念明确、简单，其计算结果安全合理，可供实际工程设计 参考。 关键词：冷弯型钢，组合墙体，抗侧刚度，简化计算方法，等代拉杆法 1．引言 冷弯型钢组合墙体(见图1)是冷弯薄壁型钢结构住宅结构的主要承重构件，该组合墙体 在水平荷载作用下的侧向变形能力是此类房屋结构的重要性能之一[1] 。长期以来，在冷弯薄 壁型钢组合墙体的侧向变形方面未有一个简单实用的计算方法，目前主要依赖结构试验确定 其水平抗剪性能[2] 。为了方便工程应用，简化该类组合 墙体的计算，本文参考木结构房屋组合墙体设计中等代 顶梁 拉杆置换法推导了等代拉杆刚度的简化计算公式，并在 墙架柱 [3] 的基础上，对单片冷弯型钢组合墙体在 已有试验研究 墙面板 水平荷载作用下的位移进行计算，将计算结果与组合墙 体抗剪性能试验结果进行比较分析。此外，还在组合墙 自攻螺钉 体抗侧刚度简化计算公式研究的基础上，研究了墙体高 宽比、自攻螺钉间距以及墙面板厚度对组合墙体抗侧刚 抗剪锚拴 度的影响。 底梁 抗拔锚拴 本文所提出的简化计算方法是对单面墙体在正常 图 1 组合墙体构造简图 使用阶段，静力设计方法的探讨，即假定组合墙体在弹 Fig.1 Structure of composed wall 性阶段内工作。 2 ．组合墙体的变形分析 [3] 由组合墙体抗剪试验 知，组合墙体在顶部受水平荷载作用下的变形如图 2 所示。 1本课题得到国家自然科学基金（项目编号）和高校博士点专项资金（项目编号：20050710004 ） 的资助。 -1- 总变形 剪切变形 弯曲变形 倾倒变形 图2 组合墙体的变形简图