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水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法.pdf

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资源描述

1、为研究水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制和设计方法对 片冷弯薄壁型钢剪力墙的足尺试件进行低周反复加载试验分析了墙体高宽比、墙面蒙皮板配置和边龙骨配置对剪力墙的破坏机理、抗侧刚度、承载力、滞回性能和延性性能的影响.试验结果表明冷弯薄壁型钢剪力墙在水平荷载作用下的破坏模式可分为剪切破坏和弯曲破坏 类.墙体高宽比、抗剪能力与抗弯能力的强弱配置关系是影响墙体破坏机制的 个重要因素.冷弯薄壁型钢剪力墙的抗侧刚度和承载力能力随着边龙骨配置的增强而增大随着高宽比的增大而减小.针对抗震性能等级为性能和性能的冷弯薄壁型钢剪力墙建议进行强弯弱剪设计放大系数取.以确保剪力墙在地震作用下具备良好的延性.关键词

2、:冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢剪力墙失效机制抗震性能化设计强弯弱剪中图分类号:.文献标志码:文章编号:()():.:收稿日期:.作者简介:吴函恒()男博士副教授.基金项目:国家自然科学基金资助项目()、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目().引用本文:吴函恒隋璐李展等.水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法.东南大学学报(自然科学版)():.:./.近年来冷弯薄壁型钢房屋结构因具有轻质高强、保温隔热、工业化生产、装配式建造等诸多优势已广泛应用于民用住宅、校舍建筑、康养文旅、特色小镇等低层房屋体系.在多层房屋体系中冷弯薄壁型钢房屋结构也逐步开始得到应用.低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术

3、规程(:/.)和冷弯薄壁型钢多层住宅技术标准(/)的相继颁布促进了冷弯薄壁型钢房屋结构在我国的推广与应用.冷弯薄壁型钢剪力墙是冷弯薄壁型钢房屋结构体系主要的抗侧力构件其抗侧力性能对房屋结构体系至关重要.冷弯薄壁型钢结构多应用于低层房屋体系国内外学者针对剪力墙抗侧力机制的研究也往往集中在受剪性能方面.文献指出影响冷弯薄壁型钢剪力墙受剪性能的主要因素是墙面板作为应力蒙皮的支撑性能而蒙皮支撑性能则取决于墙面板材料自身、墙面板与龙骨之间的螺钉连接、墙体洞口配置以及墙面板的拼缝构造等.由于影响因素众多国内外设计规范 针对冷弯薄壁型钢剪力墙所采用的抗侧刚度和受剪承载力等相关指标往往通过试验值确定.实际上在

4、水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙承受轴力、(倾覆)弯矩和剪力的共同作用.该类结构体系自重较轻当剪力墙的边龙骨配置不足时边龙骨存在因承担倾覆弯矩而产生的轴压失稳的风险冷弯薄壁型钢剪力墙将发生面内弯曲破坏.文献将薄钢板作为墙面板以提升剪力墙的受剪能力其抗侧刚度和受剪承载力也可得到大幅度提高但剪力墙的边龙骨在倾覆弯矩作用下容易发生失稳破坏从而影响墙体的延性.文献分别采用多肢拼合冷弯型钢构件和冷弯型钢方管混凝土柱作为剪力墙的边龙骨墙体的抗(倾覆)弯矩能力显著提升.对于大高宽比冷弯薄壁型钢剪力墙由于倾覆弯矩作用的影响较为显著 和冷弯薄壁型钢多层住宅技术标准(/)均通过高宽比参数对受剪承载力进行折减以考虑

5、倾覆弯矩的不利影响.随着冷弯薄壁型钢结构向多层房屋体系发展剪力墙的高宽比增大其倾覆(受弯)效应也逐步明显但目前针对冷弯薄壁型钢剪力墙抗倾覆受弯问题的系统研究相对较少.剪力墙倾覆(受弯)破坏与受剪破坏的失效机制以及相应的承载能力和延性等问题亟待解决.鉴于此本文通过试验研究和理论分析考察墙面板、边龙骨和高宽比等因素对冷弯薄壁型钢剪力墙失效机制的影响研究了墙体受剪性能与抗倾覆(受弯)性能的匹配性问题进而提出相应的设计方法以期为后续理论研究和工程应用提供参考.试验.试件设计参照低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程()和冷弯薄壁型钢多层住宅技术标准(/)通过改变蒙皮材料、边龙骨配置和高宽比等参数分别设计和制

6、作了 个冷弯薄壁型钢剪力墙足尺试件以期呈现不同的破坏模式.试件设计参数见表.表 试件设计参数试件分组试件编号龙骨柱墙体尺寸边龙骨规格中龙骨规格间距/高/宽/层数高宽比墙面板类型 .一面 板一面石膏板 .单面薄钢板 .单面薄钢板方管 .单面薄钢板 .单面薄钢板方管 .单面薄钢板 按照试件的高宽比以及边龙骨配置的强弱关系将 个试件分为 组.第 组试件(和)为中小高宽比弱边龙骨组试件的高宽比为.边龙骨为 肢冷弯薄壁 形钢拼合柱第 组试件(和)为中小高宽比强边龙骨组试件的高宽比为.边龙骨分别为 肢冷弯薄壁 形钢拼合柱和冷弯型钢方钢管柱第 组试件(和)为大高宽比强边龙骨组试件的高宽比为.边龙骨分别为 肢

7、冷弯薄壁 形钢拼合柱和冷弯型钢方钢管.试件的高度为 或 其中一层墙体试件的高度为 两层试件的高度为东南大学学报(自然科学版)第 卷:/.试件宽度为 或 .墙体的中龙骨柱采用单根冷弯薄壁 形钢边龙骨柱分别为 肢冷弯薄壁 形钢拼合柱、肢冷弯薄壁 形钢拼合柱和冷弯型钢方钢管柱.墙体导轨采用冷弯 形钢规格为 .墙面板分别采用厚 的石膏板、厚 的 板和厚 的薄钢板.墙面板与墙体龙骨之间通过.级自攻螺钉进行连接四周螺钉间距为 内部螺钉间距为 .试件几何尺寸及构造示意图见图 和图.()试件()试件()试件()试件()试件 ()试件 图 试件几何尺寸及构造示意图(单位:)()中龙骨截面()和 边龙骨截面()和

8、 边龙骨截面()和 边龙骨截面()顶导轨和底导轨截面()楼层处导轨截面()抗拔件图 龙骨、导轨及抗拔件几何尺寸示意图(单位:)第 期吴函恒等:水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法:/.墙体试件的底角处设置抗拔件()连接边龙骨与地锚梁其中 肢拼合冷弯薄壁 形钢边龙骨柱的底端采用 个抗拔件 肢拼合冷弯薄壁 形钢边龙骨柱和冷弯型钢方钢管边龙骨柱的底端采用 个抗拔件.每个抗拔件通过 个.自攻自钻螺钉与边龙骨连接并通过 根 高强螺杆(.级)与地锚梁固定连接.此外在 个龙骨中间位置设置抗剪螺栓(.级)连接导轨与地锚梁以及导轨与加载顶梁.两层墙体试件的中龙骨柱在楼层处不贯通通过自攻螺钉与导轨

9、连接.对于边龙骨柱试件 的边龙骨为 肢拼合冷弯薄壁 形钢柱其在楼层处不贯通上下层的边龙骨通过抗拔件和 高强螺杆连接.试件 的边龙骨为冷弯型钢方钢管柱其在楼层处贯通导轨与边龙骨柱侧面通过自攻螺钉连接.除试件 和 的边龙骨外其余墙体试件的边龙骨、中龙骨、导轨及薄钢板蒙皮的钢材等级为连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带(/)中规定的 级结构钢单面镀锌厚度为 .试件 和 的边龙骨采用未镀锌的冷弯型钢方钢管钢材为 级.按照金属材料拉伸试验第 部分:室温试验方法(/.)的规定进行钢材拉伸试验材性试验结果见表.表 钢材的力学性能型号厚度/弹性模量/屈服强度/抗拉强度/伸长率/.试验加载与测试方案试验加载装置示意

10、图见图.墙体试件的下导轨与固定在试验台座上的地锚梁连接上导轨与加载顶梁连接.水平加载设备采用 电液伺服程控结构试验机系统作动器极限推拉力为 行程为 .竖向荷载采用电液伺服作动器进行加载作动器顶部与门架梁之间设置聚四氟乙烯滑动装置该装置可确保在水平加载的同时不产生水平摩擦力.按照 层房屋结构进行竖向荷载计算折合成底部墙体单元的竖向力为 分 级施加竖向荷载并在水平加载过程中保持恒定.试验前对试件进行有限元分析初步确定墙体试件的屈服荷载 和屈服位移 的预估值.将荷载均分为 级单循环加载至预估屈服点之后以每级.的位移级差进行位移控制加载每级循环 次.加载至水平荷载下降到峰值荷载的 时停止加载.()一层

11、试件(试件 )()二层试件(试件 和)图 试验装置示意图按图 所示布置位移计用于测试墙体试件加载过程中的变形.位移计、分别用于测试墙图 位移计与应变片布置示意图东南大学学报(自然科学版)第 卷:/.体试件加载顶梁和试件顶部的水平位移值位移计 用于测试墙体试件与地锚梁之间的相对水平位移值位移计、用于测试墙体试件相对地锚梁的竖向位移值.对于双层墙体试件在楼层处布置位移计 用于测试墙体在楼层处的水平位移值.此外在边龙骨柱底端设置应变片用于测试边龙骨柱在加载过程中的应变值.试验现象及破坏特征.中小高宽比弱边龙骨组试件 和 的边龙骨均为 肢冷弯薄壁 形钢拼合柱高宽比为.试件 的蒙皮板一侧为石膏板另一侧为

12、 板而试件 的蒙皮板为单侧薄钢板.蒙皮板与冷弯薄壁型钢龙骨之间的自攻螺钉连接在剪力作用下螺钉倾斜变形(见图()试件 的石膏板、板在螺钉的剪切作用下局部挤压破坏最终蒙皮板因螺钉连接破坏失去对墙体骨架的支撑作用墙体抗侧力失效(见图()应变数据表明边龙骨未达到屈服状态.对于试件 由于采用薄钢板蒙皮在水平力作用下薄钢板蒙皮出现斜向压力场失稳的现象(见图()而蒙皮支撑作用仅体现在拉力场.由于薄钢板蒙皮自身及螺钉连接强度较高而边龙骨的配置偏弱最终在倾覆弯矩的作用下边龙骨柱端部因畸变屈曲而压溃失效(见图().因畸变屈曲应变数据显()自攻螺钉受剪破坏()板蒙皮支撑失效()薄钢板蒙皮受剪屈曲()边龙骨压溃失效图

13、 试件 和 的试验现象示边龙骨部分监测点的应力达到屈服而此时薄钢板对墙体骨架的支撑作用尚未失效.中小高宽比强边龙骨组试件 和 的高宽比为.分别采用 肢冷弯薄壁 形钢拼合柱和冷弯方钢管柱作为墙体试件的边龙骨蒙皮板材料均为薄钢板.在水平力的作用下薄钢板蒙皮因受剪屈曲而出现波屈变形(见图().自攻螺钉因承担剪力而发生倾斜进而被拔出或剪断(见图().由于边龙骨采用加强设计试件 和 的边龙骨在整个加载过程中未见破坏(见图().同时应变监测结果表明试件 和 的边龙骨仍然处在弹性阶段.随着薄钢板四周及拼缝处的螺钉大部分被剪断蒙皮板的支撑作用失效(见图()试件宣告破坏.()薄钢板蒙皮受剪屈曲()边龙骨未见破坏

14、()自攻螺钉受剪破坏()薄钢板蒙皮支撑失效图 试件 和 的试验现象.大高宽比强边龙骨组试件 和 为两层试件高宽比为.边龙骨分别采用 肢冷弯薄壁 形钢拼合柱和冷弯方钢管柱蒙皮板材料均为薄钢板.与试件 和 相同薄钢板在剪切作用下沿斜向压力场发生波屈变形(见图()和()波屈方向随往复荷载方向变化而改变.自攻螺钉因剪力作用被拔出或剪断 导致薄钢板蒙皮支撑作用失效(见图().由于试件的高宽比较大倾覆作用明显试件 的 肢冷弯薄壁 形钢边龙骨柱在轴向力的作用下发生屈曲变形(见图()最终失稳破第 期吴函恒等:水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法:/.坏部分监测点的应变超过屈服应变.而对于试件其

15、边龙骨为冷弯方钢管柱闭口截面稳定承载力高在整个加载过程中未见破坏应变监测也表明边龙骨处于弹性阶段因此其失效模式仍为因自攻螺钉剪切破坏所引起的蒙皮支撑作用失效.()薄钢板蒙皮受剪屈曲()薄钢板蒙皮支撑失效()薄钢板受剪屈曲变形()边龙骨压屈破坏图 试件 和 的试验现象.破坏特征水平荷载作用下对 个试件进行低周往复加载试验研究.当加载至峰值荷载时承载力开始下降.根据其下降原因将冷弯薄壁型钢剪力墙的破坏特征分为剪切破坏和弯曲破坏 类.剪切破坏的特点主要为墙体龙骨与墙面板之间自攻螺钉连接的剪切破坏进而导致墙面板蒙皮支撑作用失效.由于冷弯薄壁型钢墙体龙骨墙架抗侧刚度和承载力微弱墙面板蒙皮支撑作用失效后剪

16、力墙便失去承载能力.弯曲破坏的特点主要为冷弯型钢剪力墙边龙骨在倾覆弯矩作用下因承担轴向作用力而发生受压失稳破坏导致剪力墙失去承载能力.由图 图 可知试件、发生剪切破坏试件 和 发生弯曲破坏.影响冷弯薄壁型钢剪力墙破坏特征的主要因素如下:)高宽比.中小高宽比剪力墙(试件、)易于发生剪切破坏而大高宽比剪力墙(试件)因倾覆作用明显倾向于发生弯曲破坏.)墙面板与边龙骨的配置关系.以试件 和 为例前者的高宽比为.属于中小高宽比剪力墙但因墙面蒙皮板配置较强边龙骨配置相对较弱试件最终的破坏模式为弯曲破坏而后者的高宽比为.属于大高宽比剪力墙但因为边龙骨配置较强试件最终发生剪切破坏.由此可见除墙体高宽比外墙面板

17、与边龙骨的强弱配置关系也是影响冷弯薄壁型钢剪力墙破坏特征的主要因素.墙面板及自攻螺钉连接主要影响墙体的抗剪性能而边龙骨主要影响墙体的抗倾覆能力.当墙体的边龙骨配置较弱而导致抗倾覆能力不足时即使是中小高宽比剪力墙也有可能出现弯曲破坏当墙体的边龙骨配置较强而墙面板配置相对较弱时大高宽比剪力墙也可能出现剪切破坏.试验结果和分析.滞回曲线冷弯薄壁型钢剪力墙在水平荷载作用下发生剪切变形和弯曲变形.根据位移计测试的变形值除去加载顶梁和试件顶部的相对水平变形差以及试件底部与地锚梁之间的相对水平变形差可以得到墙体试件的顶点水平净位移 进而得到墙体的顶点位移角.图 给出了试件水平荷载 与顶点()试件()试件()

18、试件()试件()试件()试件 图 滞回曲线东南大学学报(自然科学版)第 卷:/.位移 的滞回曲线.由图可知在加载初期试件呈现弹性特征但很快进入弹塑性阶段滞回曲线呈梭形.继续加载冷弯薄壁型钢龙骨与墙面板之间的自攻螺钉连接因承担往复作用的剪力而逐步破坏墙体试件刚度逐渐退化自攻螺钉连接处破坏严重开始产生滑移滞回曲线出现明显的捏缩和滑移现象呈现为反 形.试件 的墙面板为 板和石膏板强度较低自攻螺钉连接处墙面板损伤累积较严重因此其滞回曲线捏缩和滑移现象较明显滞回曲线在加载后续发展为 形.试件 和 在加载后期出现边龙骨柱失稳而倾覆破坏承载力急剧下降属于弯曲破坏的范畴滞回曲线的捏缩和滑移现象较其他试件不明显

19、.骨架曲线图()和()给出了墙体试件水平荷载 与顶点位移 的骨架曲线.可以看出冷弯薄壁型钢剪力墙试件弹性阶段较短.随着位移的增大骨架曲线呈现一定的非线性.达到峰值荷载后对于发生剪切破坏的墙体试件、和 由于()试件 ()试件 和()试件 和()试件 和 图 骨架曲线自攻螺钉连接破坏相继发生承载力下降较为缓慢呈现出良好的变形能力而对于发生弯曲破坏的试件 和 由于边龙骨在倾覆弯矩作用下因轴力过大发生失稳破坏承载力急剧下降骨架曲线下降段明显.通过位移计 的测试可以得到试件 和 上下两层的层间位移进而得到骨架曲线.分别与构造相同的单层试件 和 的骨架曲线进行对比结果见图()和().图中、分别表示试件 的

20、一层、二层层间测试结果、分别表示试件 的一层、二层层间测试结果.结果分析参照 中建议的方法确定骨架曲线上各特征点(见图).屈服点采用能量等效面积法确定.当直线与试验曲线围成的面积 与相等时得到屈服荷载 和屈服位移 破坏点为峰值荷载下降 时的对应点并由此确定极限荷载 和极限位移 位移延性系数 为极限位移 与屈服位移 的比值试件的弹性抗侧刚度 由墙体侧移为层高/时的割线刚度确定.由此确定各试件的弹性抗侧刚度、位移延性系数 以及屈服点、峰值点和破坏点分别对应的荷载(、)、层间位移(、)和层间位移角(、)结果见表.图 特征点确定方法表 骨架曲线特征点实测结果试件编号/()屈服点峰值点破坏点/././.

21、/./././././././././././././././././././././././././././.第 期吴函恒等:水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法:/.)由于薄钢板的蒙皮支撑效应优于 板和石膏板因此薄钢板蒙皮墙体的抗侧刚度和承载力均高于 板和石膏板蒙皮墙体.以峰值荷载为例中小高宽比薄钢板蒙皮墙体试件、和 的承载力分别为.、.和.分别为 板和石膏板蒙皮墙体试件 承载力(.)的.、.和.倍.)随着边龙骨配置的增强冷弯薄壁型钢剪力墙的抗侧刚度和承载力能力均可得到提升.中小高宽比试件 的抗侧刚度和承载力分别为试件 的.和.倍而大高宽比试件 的抗侧刚度和承载力分别为试件

22、 的.和.倍.)随着墙体高宽比的增大墙体承担更大的倾覆弯矩抗侧刚度和承载力能力均逐渐减小.在龙骨与蒙皮板配置相同的情况下大高宽比墙体 和 的峰值荷载分别为中小高宽比墙体 和 峰值荷载的.和.)因倾覆弯矩作用大高宽比墙体的一层抗侧刚度低于相同配置的中小高宽比墙体的抗侧刚度.水平荷载作用下大高宽比墙体的二层层间变形均大于一层层间变形可见水平荷载作用下大高宽比墙体以弯曲变形为主.)因边龙骨配置不足试件 和 发生弯曲破坏其实质为边龙骨在倾覆弯矩作用下发生受压失稳突然破坏承载力急剧下降因此试件 和 的位移延性系数小于.而对于发生剪切破坏的墙体试件、和 延性性能良好延性系数分别为.、.、.和.均大于.究其

23、原因在于剪切破坏主要表现为墙体龙骨与墙面板之间自攻螺钉连接的破坏因蒙皮板与冷弯薄壁型钢龙骨之间的自攻螺钉连接数目较多水平荷载下螺钉相继发生剪切破坏故其延性性能良好.强弯弱剪设计方法为提高冷弯薄壁型钢剪力墙在水平荷载作用下的抗倾覆能力 和/均假定墙体倾覆弯矩产生的轴向力 由边龙骨承担并给出设计建议式为()式中为第 层剪力墙边龙骨承担因倾覆弯矩产生的附加轴力为作用于第()楼层的水平荷载为水平荷载 作用下楼层距第 层的总高度 为计算墙体的宽度.按照式()计算冷弯薄壁型钢剪力墙边龙骨因倾覆弯矩产生的附加轴向力并与竖向荷载作用下龙骨柱承担的轴向力进行叠加从而对边龙骨柱进行设计与验算确保结构安全.从冷弯薄

24、壁型钢剪力墙的失效机制与抗力匹配关系角度而言剪力墙存在弯曲性破坏和剪切破坏 种典型的失效机制(见图)弯曲破坏因边龙骨承担轴力失稳属于脆性破坏的范畴而剪切破坏变形能力强属于延性破坏的范畴.本文试验研究发现除墙体高宽比外冷弯薄壁型钢剪力墙抗剪能力与抗弯能力的强弱配置关系是影响墙体破坏机制的重要因素.()弯曲破坏()剪切破坏图 冷弯薄壁型钢剪力墙的失效模式基于文献提出冷弯型钢结构基于性能的抗震设计方法按照“高承载力低延性”和“低承载力高延性”的抗震性能化设计思路将冷弯型钢结构的抗震性能目标划分为 类并给出相应的承载力与延性配置等级(见表).在此基础上表 冷弯型钢结构的抗震性能目标及承载力、延性配置关

25、系目标多遇地震设防地震罕遇地震承载力强弱配置延性强弱配置性能完好变形远小于弹性位移限值完好变形小于弹性位移限值基本完好有轻微塑性变形主体结构不受损坏或日常维修即可性能完好变形明显小于弹性位移限值基本完好实际承载力满足高性能系数的要求变形略大于弹性位移限值轻微破坏有可见的塑性变形主体结构构件稍加修理可继续使用性能完好变形小于弹性位移限值实际承载力满足低性能系数的要求结构构件出现允许的塑性变形会发生破坏但不会发生危及生命的严重破坏结构构件出现塑性变形经一般修理后可继续使用性能基本完好少量结构构件出现轻微的塑性应变实际承载力满足最低性能系数的要求结构构件出现允许的塑性变形不严重破坏结构构件出现允许的

26、明显塑性变形经一般修理后可继续使用 注:、为承载力和延性的强弱配置等级且由强到弱依次为、.东南大学学报(自然科学版)第 卷:/.提出了设防地震下构件的承载力抗震验算公式为 .()式中为地震作用效应和其他荷载效应基本组合的标准值为重力荷载代表值为水平设防地震作用标准值为竖向设防地震作用标准值 为构件的性能系数.不同性能目标下的最小性能系数见表.以性能为例因强调高承载力故其最小性能系数最大.表 性能系数最小值 性能目标性能性能性能性能.基于性能的抗震设计方法可根据不同构件承载力与延性的配置关系进行差异化设计.针对抗震性能等级为性能和性能的冷弯薄壁型钢剪力墙构件应具备较高的延性因此设计时应避免弯曲破

27、坏建议满足强弯弱剪的设计要求即()()式中为冷弯薄壁型钢剪力墙抗弯承载力标准值为剪力墙边龙骨轴压稳定承载力标准值取边龙骨各种屈曲模式对应的承载力最小值计算时材料强度应以屈服强度 代入计算 为重力荷载代表值作用下墙体边龙骨承担的轴向力为剪力墙受剪承载力标准值 可参照 和/的相关规定不考虑抗力分项系数的影响 和 分别为冷弯薄壁型钢剪力墙的高度和宽度 为确保强弯弱剪的增大系数参照规范抗震性能化设计中强柱弱梁的要求建议取为.按照式()针对本文试验中的 个墙体试件反算出增大系数 结果见表.其中边龙骨轴压稳定承载力 参照冷弯薄壁型钢技术规程()进行计算而对于 肢、肢冷弯薄壁 形钢拼合边龙骨柱由于存在畸变屈

28、曲模式采用 中建议的直接强度法计算畸变屈曲承载力并与采用 计算的局部及整体屈曲的承载力相比较取二者中的表 增大系数 的计算结果试件编号/.较小值.对于重力荷载代表值作用下墙体边龙骨承担的轴向力 取为试验时边龙骨分担的施加于剪力墙顶部的轴力.通过计算可以看出试件 和 发生弯曲破坏.且边龙骨配置越强、高宽比越小 值越大.对于抗震性能等级为性能和性能的冷弯薄壁型钢剪力墙当墙体的承载力能满足高性能系数的要求时可不用遵循强弯弱剪的设计建议.结论)水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的破坏模式可以分为剪切破坏和弯曲破坏 类.剪切破坏的特点主要为冷弯薄壁型钢龙骨与墙面板之间的自攻螺钉连接的剪切破坏进而导致墙面板

29、蒙皮支撑作用失效.弯曲破坏的特点主要为剪力墙的边龙骨在倾覆弯矩作用下因承担轴向作用力而发生受压失稳破坏.)中小高宽比剪力墙易于发生剪切破坏大高宽比剪力墙因倾覆作用明显倾向于发生弯曲破坏.除墙体高宽比外冷弯薄壁型钢剪力墙抗剪能力与抗弯能力的强弱配置关系是影响墙体破坏机制的重要因素.)冷弯薄壁型钢剪力墙的弯曲破坏由边龙骨承担轴力失稳导致延性系数小于.属于脆性破坏的范畴而剪切破坏是由于连接蒙皮板的自攻螺钉逐步失效所致承载力退化慢延性系数大于.属于延性破坏的范畴.)针对抗震性能等级为性能和性能的冷弯薄壁型钢剪力墙建议进行强弯弱剪验算放大系数建议取为.以确保冷弯薄壁型钢剪力墙在地震作用下具备良好的延性.

30、参考文献()中华人民共和国住房和城乡建设部.低层冷弯薄壁型钢房屋技术规程:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.冷弯薄壁型钢多层住宅技术标准:/.北京:中国建筑工业出版社.何保康郭鹏王彦敏等.高强冷弯型钢骨架墙体抗剪性能试验研究.建筑结构学报():.:./.():.:./.第 期吴函恒等:水平荷载作用下冷弯薄壁型钢剪力墙的失效机制与设计方法:/.()周绪红石宇周天华等.冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体受剪性能研究.建筑结构学报():.:./.():.:./.()周天华刘向斌杨立等.高强冷弯薄壁型钢组合墙体受剪性能试验研究.建筑结构学报():.:./.():.:./.()李元齐

31、刘飞沈祖炎等.冷弯薄壁型钢龙骨式复合墙体抗震性能试验研究.土木工程学报():.:./.():.:./.()陈伟叶继红许阳.夹芯墙板覆面冷弯薄壁型钢承重复合墙体受剪试验.建筑结构学报():.:./.():.:./.()王春刚李禹东张壮南等.角撑加强型冷弯薄壁型钢组合墙体受剪性能试验研究.建筑结构学报():.:./.():.:./.().:.:.:.:.:.:./.:.:./.:.:./.:.:./.:.:./.:.:./.国家市场监督管理总局.连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带:/.北京:中国标准出版社.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.金属材料拉伸试验第 部分:室温试验方法:/.北京:中国标准出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构设计标准:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.冷弯型钢结构技术规范(报批稿)/.().:/./.中华人民共和国住房和城乡建设部.冷弯薄壁型钢结构技术规范:.北京:中国计划出版社.:.:.东南大学学报(自然科学版)第 卷

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