冷弯超薄壁型钢组合墙体—楼盖梁连接研究

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冷弯超薄壁型钢结构体系在我国的应用逐步增多,体系中的主要承力构件组合墙体和楼盖梁均是空间承力体系,而当前国内外研究主要集中于组合墙体或组合楼盖等单独体系,对组合墙体-楼盖梁连接体系研究资料较少。且当前冷弯超薄壁型钢结构体系中组合楼盖梁把组合墙体在楼层处断开,使组合墙体传力不连续。本文提出了一种新型连接方式,保证组合墙体上下连续,使整体结构满足竖向传力连续性的要求。  为研究组合墙体-楼盖梁连接体系的力学性能,对14个足尺组合墙体-楼盖梁连接试件进行了低周反复加载试验,研究连接方式、墙架柱截面、墙架柱轴压比、连接角钢厚度对连接体系力学性能的影响,分析了试件的破坏特征、承载力特征值、延性、刚度退化和耗能能力。并对各因素进行了分析比较:  ①规程推荐连接体系的破坏模式是由于节点域楼盖梁平面外屈曲,导致连接整体破坏;新型连接体系的破坏模式是由于自攻螺钉脱落和连接角钢的屈服使连接角钢与楼盖梁连接失效从而导致连接体系整体破坏。  ②轴压比对规程推荐连接方式试件力学性能影响显著,对新型连接方式试件力学性能影响较小。  ③规程推荐连接试件在0.2的轴压比下C160×40×10×1截面试件承载力高于□80×40×1截面试件,C89×44.5×12×1截面试件的承载力最小;新型连接中连接角钢厚度对试件的力学性能影响明显,连接角钢厚度越大试件承载力、耗能能力和延性越大。  ④当墙架柱截面为C89×44.5×12×1时,新型连接方式试件承载力比规程推荐连接大。当墙架柱截面为C160×40×10×1时:连接角钢为1mm厚时,新型连接方式试件承载力不及规程推荐连接;连接角钢为2mm厚时,新型连接方式试件承载力与规程推荐连接相当。当墙架柱截面为□80×40×1时:新型连接方式承载力特征值大于规程推荐连接方式。  采用ANSYS建立两种连接方式的计算模型,计算并与试验结果进行对比验证,再分别讨论轴压比对规程推荐连接,连接角钢厚度对新型连接力学性能的影响。分析结果表明:  ①规程推荐接方式下轴压比最大取值宜为0.6。  ②新型连接方式中连接角钢厚度宜取1.2~1.8倍的墙架柱构件厚度。
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