内填冷弯薄壁型钢组合墙体钢框架体系滞回性能研究

李 蕾,苏明周

(西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055)

0 引 言

冷弯薄壁型钢房屋体系是由轻型木结构发展而来,以镀锌冷弯薄壁型钢骨架和轻型板材共同作为承重和围护结构而形成的新型住宅结构体系。文献[1-6]对冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪性能进行了研究,分析了墙面板类型,自攻螺钉的类型、大小和间距,加载方式,墙体开洞等影响因素对抗剪承载力的影响,文献[7-9]对低层冷弯薄壁型钢房屋结构进行了振动台及现场试验,主要研究了低层结构体系的抗震性能。随着建造技术的提升,近几年在美国已建成了多层冷弯薄壁型钢房屋,出现了对局部几层采用热轧型钢进行加强等建造方法[10],显而易见,在我国,多层住宅比低层住宅具有更广阔的市场,但是目前国内外对多层冷弯薄壁型钢结构体系鲜有研究,仅文献[11]对多层结构体系中钢框架与组合墙体的协同工作性能进行了探讨,鉴于此,本文采用ANSYS有限元软件对多层结构体系即内填冷弯薄壁型钢组合墙体钢框架体系受力性能进行研究,分析其在循环荷载下的滞回曲线、骨架曲线和能量耗散系数,从而研究该结构体系的耗能能力、剪力分配和耗能分配,为该结构体系的抗震设计提供参考。

1 有限元模拟

1.1 研究对象

由于组合墙体所采用的冷弯薄壁型钢骨架的尺寸限制,为了更精确地模拟实际结构,本文模型的尺寸均取实际结构的常用尺寸。钢框架选择时,取原型结构为5层的框架结构,柱网布置为6 000 mm×6 000 mm,层高3 000mm,基本风压0.35 kN/m2。……