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新型装配式冷弯薄壁型钢组合楼板模块受弯性能试验研究
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作者 谭庆浩 闫维明 +3 位作者 宋林琳 谢志强 雷西洋 慕婷婷 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2019年第6期183-191,共9页
为提高现有组合楼板的加工效率和装配化程度,解决组合楼板结构中自攻螺钉连接工序多、效率低等问题,提出了一种基于锁铆连接的新型冷弯薄壁型钢桁架梁-压型钢板-混凝土组合楼板模块。为研究该楼板模块的受弯性能以及次梁间距、混凝土厚... 为提高现有组合楼板的加工效率和装配化程度,解决组合楼板结构中自攻螺钉连接工序多、效率低等问题,提出了一种基于锁铆连接的新型冷弯薄壁型钢桁架梁-压型钢板-混凝土组合楼板模块。为研究该楼板模块的受弯性能以及次梁间距、混凝土厚度和连接方式对其抗弯承载力、延性和刚度的影响,对6块足尺组合楼板模块试件进行了单调静载试验。试验结果表明:在正常使用阶段,组合楼板模块的变形很小,且远小于GB50017—2017《钢结构设计标准》要求的限值;组合楼板模块破坏时具有较大塑性变形,说明其延性性能良好,主要表现为桁架梁锁铆连接的破坏、桁架梁弦杆的折曲破坏和楼板模块面板层混凝土的挤压破坏;次梁间距对组合楼板模块的延性和刚度影响较大,对其抗弯承载力影响较小;混凝土厚度和钢构件连接方式对组合楼板模块的抗弯承载力、延性和刚度均有显著影响。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢组合楼板模块 锁铆连接 静力试验 受弯性能
冷弯薄壁型钢-石膏基自流平砂浆组合楼盖基频研究 预览 被引量:1
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作者 管宇 石宇 高立 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第20期207-215,共9页
对2个冷弯薄壁型钢-石膏基自流平砂浆组合楼盖试件进行了人平行于梁方向行走、人垂直于梁方向行走、人沿楼盖对角线方向行走以及激励锤冲击4种不同动力荷载工况下的振动试验,研究激振方式和钢丝网布置对组合楼盖自振频率的影响。研究表... 对2个冷弯薄壁型钢-石膏基自流平砂浆组合楼盖试件进行了人平行于梁方向行走、人垂直于梁方向行走、人沿楼盖对角线方向行走以及激励锤冲击4种不同动力荷载工况下的振动试验,研究激振方式和钢丝网布置对组合楼盖自振频率的影响。研究表明:组合楼盖的自振频率不会随着外部激励的改变而发生较大变化,在组合楼盖中设置钢丝网的抗剪构造措施对提高楼盖的自振频率影响较小。采用ABAQUS有限元软件对组合楼盖有限元模型进行数值模拟分析,结果表明:增大楼盖梁板厚和减小楼盖跨度会显著提高冷弯薄壁型钢组合楼盖的基频,而改变楼盖面板厚度、楼盖的宽度以及增设扁钢带和刚性支撑件对冷弯薄壁型钢组合楼盖的基频影响较小。在试验研究和参数分析的基础上,提出可用于计算冷弯薄壁型钢-石膏基自流平砂浆组合楼盖基频的简支T形组合梁模型。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 石膏基自流平砂浆 组合楼盖 基频 试验研究
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冷弯薄壁型钢组合楼盖振动性能及静力挠度研究 预览 被引量:2
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作者 管宇 周绪红 +1 位作者 卫世杰 石宇 《工程力学》 CSCD 北大核心 2018年第5期131-142,共12页
对冷弯薄壁型钢-压型钢板楼盖和冷弯薄壁型钢—石膏基自流平砂浆组合楼盖足尺模型进行了人行荷载和激励锤冲击下的振动试验以及1 k N集中荷载作用下的静载试验,研究楼面板形式以及钢丝网布置对组合楼盖自振频率、阻尼比以及跨中竖向挠... 对冷弯薄壁型钢-压型钢板楼盖和冷弯薄壁型钢—石膏基自流平砂浆组合楼盖足尺模型进行了人行荷载和激励锤冲击下的振动试验以及1 k N集中荷载作用下的静载试验,研究楼面板形式以及钢丝网布置对组合楼盖自振频率、阻尼比以及跨中竖向挠度的影响。研究表明:在压型钢板上浇筑石膏基自流平砂浆会降低组合楼盖的自振频率、阻尼比以及跨中竖向挠度,而在石膏基自流平砂浆中加入钢丝网并不会显著增加楼盖的动力特性以及减小楼盖的竖向挠度。采用ABAQUS有限元软件对试验模型进行模态分析,并对验证后的有限元模型进行了变参数分析,研究表明:增大楼盖梁腹板高度、楼盖梁板厚以及楼盖面板厚度,加强楼盖端部约束会提高冷弯薄壁型钢组合楼盖的基频、减小楼盖跨中挠度。理论计算时,可将楼盖等效为具有均匀质量和刚度的简支梁模型用于预测冷弯薄壁型钢组合楼盖的基频;推荐使用加拿大木楼盖挠度计算公式用于预测冷弯薄壁型钢组合楼盖在1 k N集中荷载作用下的跨中挠度。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 石膏基自流平砂浆 组合楼盖 振动性能 试验研究
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冷弯薄壁型钢组合楼盖和自攻螺钉连接的抗剪性能试验研究 被引量:1
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作者 管宇 周绪红 +1 位作者 姚欣梅 石宇 《土木工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期27-36,67共11页
对3个足尺冷弯薄壁型钢楼盖试件的面内受力性能进行了水平低周往复加载试验研究,得到其破坏特征、承载力指标以及自攻螺钉连接的破坏模式,试验结果表明C形边梁与压型钢板间的自攻螺钉连接破坏导致了楼盖试件破坏。基于楼盖试件面内破坏... 对3个足尺冷弯薄壁型钢楼盖试件的面内受力性能进行了水平低周往复加载试验研究,得到其破坏特征、承载力指标以及自攻螺钉连接的破坏模式,试验结果表明C形边梁与压型钢板间的自攻螺钉连接破坏导致了楼盖试件破坏。基于楼盖试件面内破坏现象,对C形楼盖梁与U形边梁间、C形楼盖梁与压型钢板间两种自攻螺钉连接形式进行了抗剪性能试验研究,得到自攻螺钉连接的破坏形态和单颗自攻螺钉的抗剪承载力,分析了中国规范GB 50018—2002对于计算单颗自攻螺钉抗剪承载力的适用性。采用基于性能的抗震设计理论对冷弯薄壁型钢楼盖中自攻螺钉连接的性能水平、性能目标以及承载力指标进行了探讨,其结果可用于指导冷弯薄壁型钢结构体系的抗震设计。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 组合楼盖 自攻螺钉连接 抗剪性能 试验研究
冷弯薄壁型钢组合楼盖受力性能研究综述 被引量:1
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作者 管宇 宋凯 石宇 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2016年第12期88-96,共9页
冷弯薄壁型钢组合楼盖在使用过程中既要承担上部楼层传来的竖向荷载并且传递风荷载及地震力至剪力墙,同时要满足舒适度指标,因此组合楼盖必须具备良好的承载能力、刚度及振动性能。结合国内外具有代表性的冷弯薄壁型钢组合楼盖受力性能... 冷弯薄壁型钢组合楼盖在使用过程中既要承担上部楼层传来的竖向荷载并且传递风荷载及地震力至剪力墙,同时要满足舒适度指标,因此组合楼盖必须具备良好的承载能力、刚度及振动性能。结合国内外具有代表性的冷弯薄壁型钢组合楼盖受力性能的研究进展,从承载力研究、刚度研究和振动性能研究三个方面总结,分析组合楼盖类型和不同楼盖构造措施对组合楼盖受力性能的影响,综合国内外理论分析成果,总结不同类型的组合楼盖抗弯承载力和平面内(外)刚度的计算方法及振动舒适度设计标准,指出冷弯薄壁型钢组合楼盖现有设计方法和理论体系的不足,为编制国家或行业设计标准提供可靠依据,以期推动冷弯薄壁型钢结构住宅在中国的发展应用。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 组合楼盖 承载能力 刚度 振动性能
冷弯薄壁C型钢托梁-加气混凝土板组合楼盖足尺耐火试验研究 被引量:2
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作者 叶继红 陈伟 +1 位作者 汪正流 秦雅菲 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期108-115,共8页
提出一种由冷弯薄壁C型钢托梁-轻质配筋蒸压加气混凝土板(ALC板)组合楼盖,并设计完成了6片该类组合楼盖足尺模型耐火试验,考察了吊顶类型、填充层、荷载水平等因素对组合楼盖耐火性能的影响。研究结果表明:1)当组合楼盖空腔岩棉填... 提出一种由冷弯薄壁C型钢托梁-轻质配筋蒸压加气混凝土板(ALC板)组合楼盖,并设计完成了6片该类组合楼盖足尺模型耐火试验,考察了吊顶类型、填充层、荷载水平等因素对组合楼盖耐火性能的影响。研究结果表明:1)当组合楼盖空腔岩棉填充层不依靠吊顶板材即可固定于相邻托梁龙骨之间时,填充层对组合楼盖耐火起有利影响;带35 mm厚岩棉填充层的组合楼盖试件在2.0 k N/m2荷载水平下,耐火极限较类似构造的无填充层楼盖延长10.6%,达到83 min。2)组合楼盖耐火极限随荷载水平降低呈增大趋势,其中,采用双层防火石膏板吊顶的冷弯薄壁型钢组合楼盖试件,当荷载水平由5.0 k N/m2降至2.0 k N/m2时,耐火极限由65 min延长至75 min。3)组合楼盖的托梁龙骨受火屈曲破坏模式与楼盖荷载水平及吊顶构造无明显关联,表现为半波长为螺钉间距的跨中上翼缘高温畸变屈曲同时伴随相邻腹板、卷边高温局部屈曲破坏。4)玻镁板具有明显优于防火石膏板的耐火性能,空腔无填充层的单层15 mm玻镁板吊顶的组合楼盖试件在2.0 k N/m2荷载水平下,耐火极限达到84 min。组合楼盖试件均满足我国规范的多层民用建筑耐火极限要求。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢组合楼盖 玻镁板 吊顶构造 荷载水平 足尺耐火试验 耐火极限
冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖的受弯承载力研究 被引量:15
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作者 周绪红 李喆 +1 位作者 王瑞成 石宇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1-11,共11页
通过对两边简支不同螺钉间距的两块足尺单跨冷弯薄壁型钢梁一定向刨花板(OSB板)组合楼盖的承载力进行单调静载试验,分析OSB板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉问距对组合楼盖最大承载力的影响及试件的破坏机理。试验表明:冷弯薄壁型钢梁-... 通过对两边简支不同螺钉间距的两块足尺单跨冷弯薄壁型钢梁一定向刨花板(OSB板)组合楼盖的承载力进行单调静载试验,分析OSB板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉问距对组合楼盖最大承载力的影响及试件的破坏机理。试验表明:冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖具有较高的承载力和较小的变形;减小螺钉间距可以提高组合楼盖的承载力。试件的破坏模式主要表现为楼盖梁发生弯扭屈曲的同时,受压区翼缘、卷边及腹板出现相关屈曲破坏,屈曲波长为相邻螺钉问距;支座附近OSB板与冷弯薄壁型钢梁脱离、掀起破坏。采用考虑材料、几何和接触非线性的ANSYS有限元程序对试件进行模拟,非线性有限元计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上,对螺钉间距、楼面板厚度、楼盖梁间距、楼盖梁截面厚度以及钢材强度等影响因素进行参数分析,结果表明:减小螺钉间距和楼盖梁间距、增大楼面板和楼盖梁截面厚度、提高钢材的强度均可以提高组合楼盖的承载力。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 定向刨花板 组合楼盖 承载力 破坏模式
闭口截面压型钢板组合楼板纵向剪切粘结承载力研究 预览 被引量:2
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作者 张欣颖 史庆轩 《四川建筑科学研究》 2012年第2期 52-54,共3页
参照美国ASCE组合楼板结构设计规范提出的标准试验方法,采用不同厚度和不同剪跨的试件进行连续加载,对比其纵向剪切粘结破坏形态及受力性能,发现纵向剪力对小剪跨组合板的破坏有较大的控制作用。采集试验数据并进行回归分析,得到以混凝... 参照美国ASCE组合楼板结构设计规范提出的标准试验方法,采用不同厚度和不同剪跨的试件进行连续加载,对比其纵向剪切粘结破坏形态及受力性能,发现纵向剪力对小剪跨组合板的破坏有较大的控制作用。采集试验数据并进行回归分析,得到以混凝土抗拉强度值ft表征的试验板型剪切粘结系数m,k,进而提出相应的组合楼板纵向剪切粘结承载力计算公式,为工程应用提供参考。试验表明此类压型钢板与混凝土协调工作较好,且延性较大,能够在实际工程中投入使用。 展开更多
关键词 压型钢板 组合楼板 纵向剪切粘结承载力 剪切粘结系数
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冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖基频研究 被引量:7
9
作者 贾子文 周绪红 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期144-153,共10页
首先对构造不同的4个足尺比例冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖模型进行了动载试验。在正常使用阶段,研究了压型钢板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉间距、刚性支撑件、楼盖端部约束构造设置和楼面活荷载对组合楼盖基频的影响;其次采用ANSYS有... 首先对构造不同的4个足尺比例冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖模型进行了动载试验。在正常使用阶段,研究了压型钢板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉间距、刚性支撑件、楼盖端部约束构造设置和楼面活荷载对组合楼盖基频的影响;其次采用ANSYS有限元程序对试验模型16种荷载工况的基频进行模拟,验证了有限元分析方法的可行性;接着利用有限元对组合楼盖基频影响因素进行了分析;最后提出了预测楼盖基频的理论公式。研究表明:组合楼盖的基频随楼面活荷载的增加而降低;压型钢板与楼盖梁连接的螺钉间距、楼盖梁间距、跨高比、腹板高厚比的减小和加强楼盖端部约束、增大楼盖梁及混凝土翼板厚度、相邻楼盖梁跨中设置刚性支撑件均能够提高组合楼盖的基频;而改变压型钢板板型和楼盖宽度对基频影响很小;提出的理论公式能够较好地预测组合楼盖基频。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢 组合楼盖 基频 试验研究 有限元分析 影响因素分析 理论公式
冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖的抗弯刚度研究 预览 被引量:3
10
作者 石宇 周绪红 +1 位作者 宋凯 刘剑 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2015年第6期50-57,共8页
通过对2块足尺冷弯薄壁型钢梁-定向刨花板(OSB板)组合楼盖的受弯承载力进行单调静载试验,分析了连接OSB板与冷弯薄壁型钢梁之间的螺钉间距对组合楼盖抗弯刚度的影响。采用拟正交异性板法计算了组合楼盖的抗弯刚度,在此基础上分析OSB... 通过对2块足尺冷弯薄壁型钢梁-定向刨花板(OSB板)组合楼盖的受弯承载力进行单调静载试验,分析了连接OSB板与冷弯薄壁型钢梁之间的螺钉间距对组合楼盖抗弯刚度的影响。采用拟正交异性板法计算了组合楼盖的抗弯刚度,在此基础上分析OSB板厚度、楼盖梁间距和截面尺寸等因素对组合楼盖抗弯刚度的影响,提出了常用冷弯薄壁型钢梁-OSB板组合楼盖的等效抗弯刚度计算方法。结果表明:试件的破坏模式主要表现为楼盖梁发生弯扭屈曲的同时,受压区翼缘、卷边及腹板出现相关屈曲破坏,屈曲波长为相邻螺钉间距;OSB板没有明显破坏;螺钉间距对组合楼盖的弹性抗弯刚度影响微小;在弹塑性阶段,随着螺钉间距的增大,组合楼盖的刚度退化明显增大。 展开更多
关键词 冷弯薄壁型钢梁 定向刨花板 组合楼盖 抗弯刚度 破坏模式
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