低層冷成型鋼結構體系抗側及其墻體高溫力學性能分析.pdf

1、冷成型鋼結構是一種新型住宅結構體系，在歐美、澳洲和日本等地區(qū)已廣泛應用于低層公寓與別墅，它是一種集輕鋼結構技術、建筑節(jié)能保溫、建筑防火隔聲于一身的結構體系，對于我國發(fā)展循環(huán)經濟、建設資源節(jié)約型社會、推進住宅產業(yè)化具有重要意義。低層冷成型鋼結構在我國推廣首先要滿足我國規(guī)范對結構抗震及墻體耐火性能的要求。本文對國內住宅建筑中常用的幾種墻體板材進行了高溫熱力學性能試驗研究，在此基礎上進行了6種構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構進行了整體抗震分析，主要內容與結論如下:
　　1.冷成型鋼結構墻體板材熱物理參數試驗研究: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、密度及導熱系數，硅酸鈣板的相應參數測試溫度為常溫至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，導熱系數采用水流量平板法測試。從板材

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

4、鋼結構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，在保證施工質量的前提下，低層冷成型鋼住宅結構具有足夠的抗震能力，結構墻板可替代傳統(tǒng)的支撐系統(tǒng)，同時建議設計施工時應充分關注墻體角部、門窗部位的局部加強和螺釘的連接可靠程度。
　　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墻和外墻進行傳熱過程模擬，獲得單側受火條件下控制截面的溫度發(fā)展過程;