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奥氏体不锈钢材料因其热稳定性高、焊接性好、冲击韧性高以及抗氧化性和耐腐蚀性强等优点,使其在建筑行业中有着极为广阔的开发价值和使用空间,而夹层板所具备的弯曲刚度比高和抗失稳能力强等良好的力学特征,亦使其在各行各业均具有广泛的应用。不锈钢芯板一字形墙则是以不锈钢钢材为原材料,借鉴蜂窝夹层板的构造,将不锈钢钢材与蜂窝夹层板结构的良好受力性能的相结合,形成一种新颖的结构形式,其设计理念符合国家装配式建筑标准化、工厂化、装配化及信息化的发展方针,有着巨大的技术优势和良好的发展前景。故此,本文参考蜂窝夹层板和钢板剪力墙的研究方法,对不锈钢芯板一字形墙压剪承载性能进行了研究,主要工作内容如下:
(1)查阅相关文献,概述了国内外有关不锈钢材料、夹层板以及钢板剪力墙的研究与应用情况,并对本文的选题意义进行阐述。
(2)对4片不锈钢芯板一字形墙足尺构件进行了压剪试验,分析了墙肢的破坏过程,绘制了墙肢的水平荷载-位移曲线、力-应变变化曲线。
(3)建立4片不锈钢芯板一字形墙压剪的有限元计算模型,对比试验结果与有限元计算结果,并通过有限元非线性分析,研究其各阶段受力特征与破坏机理。
(4)分析了墙肢高宽比、面板厚度、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙受剪承载力的影响。
(5)通过对不锈钢芯板一字形墙进行受剪弹性屈曲分析,获取其弹性局部屈曲荷载Vcr,并参考正交异性板的相关理论公式,拟合弹性局部屈曲荷载Vcr与受剪弹性局部屈曲系数bk的相关公式;通过有限元非线性屈曲分析结果得到墙肢的受剪承载力,由此拟合设计中的?s-?ns关系曲线,从而得到了墙肢受剪承载力计算公式,并验证了该设计公式的安全性。
(1)查阅相关文献,概述了国内外有关不锈钢材料、夹层板以及钢板剪力墙的研究与应用情况,并对本文的选题意义进行阐述。
(2)对4片不锈钢芯板一字形墙足尺构件进行了压剪试验,分析了墙肢的破坏过程,绘制了墙肢的水平荷载-位移曲线、力-应变变化曲线。
(3)建立4片不锈钢芯板一字形墙压剪的有限元计算模型,对比试验结果与有限元计算结果,并通过有限元非线性分析,研究其各阶段受力特征与破坏机理。
(4)分析了墙肢高宽比、面板厚度、芯管外径、芯管壁厚以及芯管分布间距等参数变化对不锈钢芯板一字形墙受剪承载力的影响。
(5)通过对不锈钢芯板一字形墙进行受剪弹性屈曲分析,获取其弹性局部屈曲荷载Vcr,并参考正交异性板的相关理论公式,拟合弹性局部屈曲荷载Vcr与受剪弹性局部屈曲系数bk的相关公式;通过有限元非线性屈曲分析结果得到墙肢的受剪承载力,由此拟合设计中的?s-?ns关系曲线,从而得到了墙肢受剪承载力计算公式,并验证了该设计公式的安全性。