轻钢与泡沫混凝土组合墙体抗剪承载力有限元分析

田乐　王育红

摘要：对轻钢与泡沫混凝土组合墙体应用于建筑结构进行推广，对6面组合墙体进行抗剪承载力试验，对其水平荷载峰值、开裂荷载、极限荷载、破坏形态进行测定，建立了轻钢与泡沫混凝土组合墙体ABAQUS有限元计算模型，有限元计算结果与试验结果吻合度较高，该模型可用于轻钢与泡沫混凝土组合墙体抗剪承载力的计算与分析。

关键词：泡沫混凝土;轻钢;组合结构;抗剪承载力

中图分类号：TU398.9

文献标识码：A文章编号：1001-5922（2022）06-0111-04

Shearcapacity of lightweight steel and foam concrete composite walls finite element analysis

TIAN Le，WANG Yuhong

（Shaanxi Railway Institute， Weinan 714000， Shaanxi China

）

Abstract：In order to popularize the application of light steel and foam concrete composite wall in building structure， the shear load vertical force test of 6 side composite wall was carried out， and the horizontal load peak value， cracking load， ultimate load and failure form were measured. The ABAQUS finite element calculation model of lightweight steel and foam concrete composite wall was established， and the finite element calculation results were in good agreement with the test results. The model can be applied to the calculation and analysis of the shear capacity of light steel and foam concrete composite walls.

Key words：foam concrete; light steel; composite structure; shear capacity

對于钢材厚度不大于6 mm的型钢称为轻钢;泡沫混凝土制备过程及工序并无特殊要求，基本类同于普通混凝土[1-2]。其区别在于制备时不加粗骨料，而是在水泥浆液中加入用动物或植物蛋白发的泡沫。浇筑完成后，因泡沫的存在而使混凝土内部含有大量均匀的小气孔，其密度会随之减小且保温隔热性能得到增强。

有学者，开展泡沫混凝土的研究，对不同密度泡沫混凝土的配合比做了深入研究，并从试验数据得到了理论计算公式[3];通过添加不同比例的泡沫剂和采用固体容积计算的计算方法[4]，解决了泡沫混凝土制备时各组成材料的比例问题;通过建立冷弯薄壁型钢的三维模型，计算其在往复荷载下的抗剪承载力[5-6]，以此分析这种组合墙体的抗震性能;利用冷弯薄壁型钢组合墙体足尺试件，并通过滞回和单调加载2种方式，得出了单调加载抗剪承载力高于滞回加载10%左右[7-10]。

本试验研究旨在解决轻钢泡沫混凝土组合墙体破坏形态和明确破坏机理，为理论计算和工程实践提供依据。……