低層冷成型鋼結(jié)構(gòu)體系抗側(cè)及其墻體高溫力學(xué)性能分析.pdf

1、冷成型鋼結(jié)構(gòu)是一種新型住宅結(jié)構(gòu)體系，在歐美、澳洲和日本等地區(qū)已廣泛應(yīng)用于低層公寓與別墅，它是一種集輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)、建筑節(jié)能保溫、建筑防火隔聲于一身的結(jié)構(gòu)體系，對于我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設(shè)資源節(jié)約型社會、推進住宅產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。低層冷成型鋼結(jié)構(gòu)在我國推廣首先要滿足我國規(guī)范對結(jié)構(gòu)抗震及墻體耐火性能的要求。本文對國內(nèi)住宅建筑中常用的幾種墻體板材進行了高溫?zé)崃W(xué)性能試驗研究，在此基礎(chǔ)上進行了6種構(gòu)造形式的承重墻體傳熱模擬和熱-力耦合模擬。另外，

2、本文還對一棟三層冷成型鋼住宅結(jié)構(gòu)進行了整體抗震分析，主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　1.冷成型鋼結(jié)構(gòu)墻體板材熱物理參數(shù)試驗研究:板材的熱物理性能是影響冷成型鋼承重墻體傳熱的重要因素。本文結(jié)合實際工程測試了石膏板、玻鎂板、ALC板和硅酸鋁棉的常溫至900℃的比熱容、密度及導(dǎo)熱系數(shù)，硅酸鈣板的相應(yīng)參數(shù)測試溫度為常溫至300℃。比熱容采用差示掃描量熱(DSC)藍寶石法測試，相對密度采用熱重法(TGA)測試，導(dǎo)熱系數(shù)采用水流量平板法測試。從板材

3、的材料成分、組成含量、熱化學(xué)性質(zhì)及高溫下板材裂縫發(fā)展對測得參數(shù)進行分析與修正，修正后的熱物理參數(shù)直接運用于墻體的傳熱模擬。
　　2.低層冷成型鋼結(jié)構(gòu)抗震性能研究:對一棟三層冷成型鋼結(jié)構(gòu)住宅進行了靜力設(shè)計，運用有限元軟件建立結(jié)構(gòu)整體模型，采用振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法驗算其在水平地震作用下的抗震能力。計算結(jié)果表明，7度多遇地震下結(jié)構(gòu)最大層間位移角為1/1339，7度罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)最大層間位移角為1/185，滿足我國規(guī)范對冷成型

4、鋼結(jié)構(gòu)彈性層間位移角和彈塑性層間位移角的限值要求，且具有較大的安全儲備。案例同時表明，在保證施工質(zhì)量的前提下，低層冷成型鋼住宅結(jié)構(gòu)具有足夠的抗震能力，結(jié)構(gòu)墻板可替代傳統(tǒng)的支撐系統(tǒng)，同時建議設(shè)計施工時應(yīng)充分關(guān)注墻體角部、門窗部位的局部加強和螺釘?shù)倪B接可靠程度。
　　3.冷成型鋼承重組合墻體耐火性能模擬研究:對由石膏板、玻鎂板和ALC板組合而成的幾種冷成型鋼承重組合內(nèi)墻和外墻進行傳熱過程模擬，獲得單側(cè)受火條件下控制截面的溫度發(fā)展過程;