冷成型钢龙骨—覆面板材连接件高温力学性能试验研究

发布时间：2023-04-16 23:44

　　冷成型钢结构是天然的绿色建筑和工业化建筑,具有自重轻、抗震性能好、预制装配化程度高等优点。在冷成型钢结构的钢龙骨-钢龙骨和钢龙骨-覆面板材连接中,自攻螺钉连接方式已经被广泛使用。将冷成型钢房屋建筑从低层拓展到多层,结构抗火问题更为突出,欲研究结构的抗火性能,需先对连接件的高温力学性能进行研究。因此,本文先选取三种覆面板材进行高温导热系数试验和材性试验研究,然后对冷成型钢龙骨-覆面板材连接件进行高温力学性能试验研究,继而建立简化的高温连接件荷载位移曲线模型,最后运用有限元方法对连接件高温力学性能试验进行数值模拟。主要内容及结论如下:首先,对中密度波特板、低密度波特板和OSB板三种覆面板材进行高温导热系数试验和材性试验,研究各板材的导热系数、泊松比、弹性模量等特性及其在不同温度下的变化规律。试验结果表明:中密度波特板导热系数最大,低密度波特板次之,OSB板最小,三种板材的导热系数均随温度升高而降低;不同温度工况下,单向拉伸法得到的三种板材泊松比均在一定范围内变化;三点弯折法和单向拉伸法得到的OSB板弹性模量差别不大,而50℃以上时,中、低密度波特板的弹性模量有较大差别,但均表现为中密度波特...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 冷成型钢结构体系概述
    1.2 研究课题的提出
    1.3 冷成型钢结构自攻螺钉连接研究现状
        1.3.1 常温下自攻螺钉连接研究
        1.3.2 高温下自攻螺钉连接研究
        1.3.3 自攻螺钉连接数值模拟研究
    1.4 研究课题内容和思路
    参考文献
第二章 覆面板材的导热系数和材性试验研究
    2.1 试验概述和准备
        2.1.1 试验内容和目的
        2.1.2 试验材料
        2.1.3 板材热处理准备
    2.2 覆面板材的导热系数试验研究
        2.2.1 试验设计
        2.2.2 试验结果与分析
    2.3 板材的三点弯折材性试验研究
        2.3.1 试验装置
        2.3.2 试验设计
        2.3.3 试验结果和分析
    2.4 板材的单向拉伸材性试验研究
        2.4.1 试验装置
        2.4.2 试验设计
        2.4.3 试验结果和分析
    2.5 小结
    参考文献
第三章 钢龙骨-覆面板材连接件高温力学性能试验研究
    3.1 试验概述
        3.1.1 试验内容和目的
        3.1.2 试验材料
        3.1.3 试件装置设计
        3.1.4 试件种类
        3.1.5 试验装置
        3.1.6 试验制度
        3.1.7 试件数量确定
    3.2 试验现象和破坏模式
        3.2.1 中密度波特板和低密度波特板
        3.2.2 OSB板
    3.3 特征参数
    3.4 试验结果和分析
        3.4.1 试验结果汇总
        3.4.2 钢龙骨-中密度波特板连接件试验结果分析
        3.4.3 钢龙骨-低密度波特板连接件试验结果分析
        3.4.4 钢龙骨-OSB板连接件试验结果分析
        3.4.5 板材种类的影响
    3.5 高温连接件荷载位移曲线模型
        3.5.1 特征参数的设计
        3.5.2 连接件荷载位移曲线模型
    3.6 小结
    参考文献
第四章 钢龙骨-覆面板材连接件高温力学性能数值模拟研究
    4.1 有限元模型的建立
        4.1.1 几何建模
        4.1.2 材料性能
        4.1.3 单元类型和网格划分
        4.1.4 边界条件和加载方式
        4.1.5 接触
        4.1.6 分析步
    4.2 模拟结果分析
        4.2.1 试验现象和破坏模式分析
        4.2.2 荷载位移曲线
        4.2.3 峰值荷载对比
    4.3 小结
    参考文献
第五章 结论
作者攻读硕士学位期间发表的论文
致谢



本文编号：3792126