冷成型薄壁C型钢的抗震性能

发布时间：2016年7月15日   |   阅读次数： 110

冷成型薄壁C型钢的抗震性能
冷成型薄壁钢构件可以加工成多种经济截面形式，受力性能较好，承载力较高，整体刚度较大，而且加工、制作简单，运输、安装方便，易于工业化，C型钢设备在轻钢龙骨体系住宅等结构中已被广泛采用。随着住宅产业化事业的推进以及二十一世纪初若干十年间我国城市化建设高速发展期的到来，轻钢龙骨体系将为单层和多层民用住宅、公寓和别墅等建筑开拓新的领域。而目前冷成型钢构件的研究仅集中在弹性、静力荷载作用的范围内，对这类构件滞回性能和抗震性能尚未深入研究，我国现行的规范冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002仍没有对轻钢结构抗震提出明确的设计准则。
由于我国很多地区都具有抗震设防要求，并且用冷成型钢作为承重构件的轻钢龙骨体系住宅使用面也较广，为了探索在抗震设防地区采用轻钢龙骨体系建造单层和多层住宅的适用性，对冷成型薄壁型钢构件抗震性能进行研究具有重要的技术和经济意义。
虽然试验研究是非常必要的，但试验研究也存在一定的局限性，而有限元分析同试验相比不仅相对方便和经济，而且也相当精确。所以本文在国内外已有的研究成果基础上，采用有限元模型对冷成型薄壁钢构件在常轴力和循环弯矩共同作用下的滞回性能进行数值模拟，运用通用非线性有限元计算分析软件ABAQUS(V6.4-1)中考虑几何和材料非线性的九结点减缩积分薄壳单元S9R5，同时采用线性随动强化的材料本构关系考虑钢材鲍辛格效应以及冷加工效应等因素的影响建立有限元模型，通过与已有理论和试验结果对比验证有限元模型的正确性；彩钢压瓦机对不同宽厚比和轴压比的C型钢以及具有V形加劲的冷成型薄壁C型钢设备构件进行压弯循环荷载下的数值模拟，分析研究其破坏模式和承载能力，掌握以上参数对此类构件抗震性能的影响规律，对冷成型薄壁钢构件抗震设计提出合理建议。
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