帽钢片柱轴压承载力试验研究与理论分析

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近年来,轻钢龙骨体系在低多层建筑中应用广泛,但该结构体系也有抗侧力刚度低、造价高、二次装修不方便等不足。轻钢龙骨—发泡混凝土组合结构克服了单纯轻钢龙骨体系的不足,具有保温隔热效果好、二次装修方便、造价低等优点,在工程实践中具有很好的发展潜力。  本文以轻钢龙骨—发泡混凝土组合结构墙体中的帽型片柱为研究对象,对其轴压承载力进行系列试验研究与理论分析。帽钢片柱轴压试件长3.0m,厚度包括0.8mm,1.0mm,1.2mm,1.5mm,1.8mm,2.0mm等6种类型。本文分别对6种不同厚度的帽钢材料进行材性试验得到材料的屈服强度、抗拉强度和弹性模量,在此基础上,对18根帽钢片柱进行轴压试验,得到了试件的极限承载能力、破坏模态、荷载位移曲线等。  在帽钢片柱轴压试验的基础之上,利用中国规范GB50018-2002、美国规范AISI-2007、澳大利亚规范4600-2005和欧洲规范part1-3、part1-5等,采用有效截面法和直接强度法,分别对帽钢片柱的轴压承载力进行了计算。并研究了各国规范针对轴心受压柱稳定计算上的差别。同时,本文还对比了试验和规范计算结果,验证了各国规范计算方法的合理和正确性,同时也说明帽钢片柱作为轻钢龙骨的片柱具有较高的承载能力,可用于轻钢龙骨—发泡混凝土组合墙体。  本文的研究成果为轻钢龙骨—发泡混凝土组合结构的进一步研究提供了有益的依据,对推动轻钢结构房屋产业持续健康科学发展具有参考作用。
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