低层房屋冷弯型钢组合墙体抗剪承载力试验研究
低层轻钢住宅组合墙体研究现状与展望
传统砖混结构住宅增加使用面积 至少 １ ％， ０ 而且利用轻钢 的可 切割性 ， 在房屋建筑造型上有很大 的可塑性 ； ⑥ 冷弯薄壁型钢结构住 宅体 系所用构件均 可实行模 数化
收 稿 日期 ：０ ７ １ －１ ２０— ２ ０ 作者简介 ： 陈科（９ ８ ）男 ， 东顺德人 ， １７ － ， 广 毕业 于长安 大学 。 士， 学 工程
综合造价能与传 统结构住宅基本持平 ； ③冷弯薄壁型钢结构住宅抗震抗 风性能 好 ， 以型钢作 为 其
承重构件 ， 向刚度高 ， 变形能力强 ， 侧 抗 可抵抗 ８度 以上地 震 ， 适合沿海多风及 多震地 区建造 ； ④所有构 件均采用螺钉连 接 ， 工不受 季节影响 ， 施 无混 凝 土湿作业 、 无现场焊接作业 ， 可加快 房屋建设 周期 ， 加快资金 回 笼， 降低风 险， 高资金投资效益 ； 提 ⑤所有管线可暗埋在墙体及楼板结构中 ， 墙体厚度小 ， 可比
ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｕ ｏ ｎ ｒ ． ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｎ ｏ ｒｃ ｕ ｔ ｉ ｙ
Ｋｅ ｒ ｓ ｌ ｗ ｉｅ ｌ ｈ ｗ ｉｈ ｔｅ ｅ ｉ ｅ ｃ ； ｏ ｏ ｉｅｗａｌ ｃ ｒｅ ｉ ａｉ ｎ； ｒ ｓ ｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｏ －ｒｓ ｇ ｔ ｅ ｇ ｔ ｅ ｌ ｓ ｎ ｉ ｓ ｒ ｄ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｌ ； ｕ ｒ ｎｔ ｔ ｔ ｓ ｕ ｏ ｐ ｏ ｐ ｃ
Hale Waihona Puke １ 概述 轻钢结构住宅体 系以其优越 的环保性 能以及 良好 的经济 性能 、 防火性能、 防风防震性能等 ， 在世界各 国得到越 来越 多的 应用。 美国低层冷弯薄壁型钢结构住 宅到 ２０ ０ ０年已具有 ２ ０万 栋 的规模 ， 占其住宅建筑 总数的 ２ ％， 约 ０ 获得 了显著 的社 会经 济效益 ， 且在房屋建造市场上所 占的 比重越来越大。而在地震 多发 的 日本 ， 特别是在 阪神 大地震后 ， 低层轻钢 住宅 以其优 良 的抗震性能得到 了迅猛发展 ，新建 的一 一四层建筑 中 ８ ％采 ０ 用 了冷弯薄壁型钢结构。在澳大利亚 ， 冷弯薄壁型钢结构住宅 市场 占有率达到 １ ％， ５ 且每年均有 明显增长 。近年来 ， 随着我 国经济的快速发展 ， 冷弯薄壁 型钢 结构住 宅体系也成为我国住 宅结构体 系研究及应用的热点之一 。
低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系抗震性能研究
工 程 抗 震 与 加 固 改 造
２１ ０ １年 １ ０月
体 系 的弹性 及 弹塑 性 时 程 分 析模 型 ， 析 和讨 论 了 分 结 构 的振 型和周 期 ， 据 相 关 规 范要 求 对 结 构 进 行 根
了相应 的荷 载组 合 ， 别 进 行 了结 构体 系在 设 防烈 分 度 为 ７度和 ８度 时 的地震 反应 分 析 ， 讨 论 了结 构 并
７０ ５ ； ． 州 理 工 大 学 土 木 工 程 学 院 ， 肃 兰 州 ７０ ５ ） ３００ ２兰 甘 ３ ００
［ 摘
要 ］ 研 究 低 层 冷 弯 薄 壁 型 钢 结 构 住 宅体 系 的 抗 震 性 能 是 进 行 该 类 结 构 体 系 推 广 应 用 的关 键 。 本 文 基 于 Ａ Ｓ Ｓ软 件 ＮＹ
在 各种 典 型工 况荷 载组合 下 的位 移是否 满 足相关 规
范 的 限值要 求 。本文 结果 可 为进 一步 系统研 究该 类
结 构体 系 的抗震 性 能提供 参考 。
１ 有 限 元 模 型 的 建 立
参 考 某 实 际工 程 几何 参 数 ， 依 据 现 行设 计 规 并
范 。 ， 设计 了进 行 理论 分 析 的 原 型结 构 。该 建 筑 为 两 层联 排 式 住 宅 体 系 ， １ ｍ， １ ｍ， 高 ３ 长 ８ 宽 ２ 层 ｍ。
多层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震性能分析
区， 所构建的冷 弯薄壁型钢结构住宅体 系可建到 ６ ， 层 限制高度为 １ｍ ８。 关键词： 冷弯薄壁型钢 ； 抗震性能； 时程分析
中图分 类 号 ： Ｕ ９ Ｔ ３１ 文 献标识 码 ： Ａ
第２ ７卷 第 ４ 期 ２１年 １ ００ ２月
河
北
工
程
大
学
学
报
（ 自 然
பைடு நூலகம்
科
学
版）
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ ４ １２ ．
Ｄｅ ． ０１ ｃ２ Ｏ
Ｊｕ ａ ｏ Ｈ ｂｉ Ｕ ｖｒｔ ｏ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ （ ａ ｒ ｃ ｎｅＥｉｏ ） ｏｒ ｌ ｆ ｅｅ ｎ ｍ ｅ ｉ ｆ ｎｉ ｅｉ ｓｙ ｎ ｎ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄｔｎ ｕｌ ｅ ｉ
冷弯 薄壁 型钢 结 构 以其 抗 震性 能 好 、 工 速 施 度快 和环保 等优 点而 著称 ， 年来 定 型 化 、 近 产业 化 的冷弯 薄 壁 型 钢结 构 住 宅 体 系 在 我 国 发 展 迅 速 。 目前对 于 冷弯 薄壁型 钢结 构 的研 究大 多 集 中于构 件试验 方 面 ， ａ…通过 对单 片无罩 面 墙架 和单 间 Ｇｄ
房屋模 型 的振 动 台试 验 ， 究 了不 同冷 弯 薄 壁 型 研
ｉｇ ｗｉ ｉ ｅ ｎ ｏ ｒ ｓ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ ｂ ｓｎ ｅ ｆｎｔ ｌｍｅ ｔａ ｌｓｓｓ ｆｗａｅ Ｓ ｎ ｔ ｄ ｆ ｒ ｔｆ ｏ ｓｗａ ｓａ ｌｓ ｅ ｙ ｕ ｉｇ ｔ ｉ ｅｅ ｎ ｎａｙ ｉ ｏｔ ｒ ＡＰ２ ０ ｈ ｆｅ ｌ ｈ ｉ ｅ ０ ０，ｔ ｅ ｓｒ ｃ ｈ ｔｕ — ｔｒ ｌｒ ｓ ｏ ｓ ｆｗｈｃ ｓａ ｌｙ ｅ ｅ ｅｓ ｉｍｉ ｏ ｔ ｃ ｔｏ ｎｅ ｓｔ ｓｗｅ ｄ８．１ １ ｅ ｕｔ ｎ－ ｕａ ｅ ｐ ｎ ｅ ｏ ｉｈｗａ ｎａ ｚ ｄ ｗｈ ｎ ｔ ｅｓ ｃ ｆｒｉ ａｉｎ ｉ ｔｎ ｉｉ ｒ ７ ａ ｈ ｉ ｆ ｅ ｅ ｎ １ ｒｓ ｌ ｉ ｅ ｓ ｄｃ ｔ ａ ｅ ｃ ｌ —ｆｒ ｄ ｔ ｉ —ｗａｌｄ ｓｅ ｌｒ ｓｄ ｎ ｉ ｕ ｌ ｉｇ ｈ ｌ ｉｔｇ ａ ｅ ａ ｉｒ ａ ｄ ｔｅ ｉａｅ ｔ ｔｔ ｏｄ－ ｏｍｅ ｎ— ｌ ｅ ｔｅ ｅ ｉ ｅ ｔａ ｂ ｉｄｎ ａ ａ ｗｅｌ ｎ ｅ ｒｌｂ ｈ ｖｏ ｈ ｈ ｈ ｈ ｌ ｓ ｎ ｍａ ｉ ｍ ｆｓｏ ｙ ｄ ｉ ｎ ｌ ｅｓ ｔｅ ｒｑ ｉ ｍｅ ｔｏ ｅ ｃ ｒｅ ｔｎ ｔｏ ａ ｒｔｒａ；ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｆｃ ｌ － ｘｍｕ ｏ ｔｒ ｒｆ ａ ｇｅ ｍｅ ｔ ｅ ｕ ｒ ｎ ｆ ｔ ｕ ｒｎ ａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｌ ｉ ｉ ｈ ｄ ｌｏ ｏ ｄ—
冷弯薄壁型钢_溷凝土组合楼盖受弯承载力试验研究
表 2 构件尺寸 Table 2 Dimension of components
构件名称
C 形楼盖梁 U 形边梁 U 形边梁 C 形支座加劲件
腹板厚 / mm 305 307 307 305
翼缘厚 / mm 41 35 35 41
卷边厚 / mm 14 — — 14
板厚 / mm 1. 56 1. 56 1. 56 1. 56
摘要： 通过对 4 个足尺比例冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖的受弯承载力进行单调静载试验研究，分析了压型钢板与冷弯薄 壁型钢梁连接的螺钉间距和楼盖梁数量改变对组合楼盖极限承载力的影响及破坏机理。研究表明： 在正常使用阶段，组合 楼盖具有较高的承载力和较小的变形； 减小螺钉间距和增加楼盖梁数量均能够提高组合楼盖的极限承载力。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、卷边及毗邻腹板出现相关屈曲破坏，屈曲波长为相邻螺钉间距； 支座附 近混凝土与压型钢板为脱离、掀起破坏； 集中荷载作用点处楼盖梁为折曲破坏。采用考虑材料、几何和接触非线性 ANSYS 有限元程序对试验模型的受力性能进行了模拟，非线性有限元计算结果与试验结果吻合较好。在试验研究和有限元分析 基础上，提出了组合楼盖的简化计算模型和理论计算方法。 关键词： 组合楼盖； 冷弯薄壁型钢梁； 静力试验； 非线性有限元； 极限承载力； 破坏模式 中图分类号： TU398. 1 TU317. 1 文献标志码： A
试件 CFL-1 和 CFL-3 的详细构造见图 2。试件 CFL-2 与 CFL-1、试件 CFL-4 与 CFL-3 除了压型钢板 与冷弯薄壁 型 钢 梁 连 接 的 螺 钉 间 距 不 同 外，其 它 构 造完全相同。4 个 试 件 的 楼 盖 梁 均 采 用 规 格 为 C305 × 41 × 14 × 1. 56 的 C 形 截 面 冷 弯 薄 壁 型 钢，间 距 400mm。楼盖梁端部嵌套的边梁采用 U 形截面冷弯 薄壁型钢，规格为 U307 × 35 × 1. 56，并在相交部位上 下翼缘处各采用一个螺钉连接。支座加劲件的截面 规格同楼盖梁，与楼盖梁、边梁的连接构造见图 3，连 接均采用 4816 型 自 攻 螺 钉，螺 钉 间 距 按 中 心 距 为 133mm，中心至构件边缘的距离为 20mm 进行排列。
低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究共3篇
低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究共3篇低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究1一、研究背景双钢板-混凝土组合剪力墙是一种新型的抗震构件，因其具有良好的抗震性能受到广泛研究。
其中，低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙又是一种基于双钢板-混凝土组合剪力墙的一种改进型结构，其双钢板配置在墙中心位置，钢板与混凝土墙体通过连接件连接，在增强墙体承载能力的同时又能够有效地减小剪跨比，提高结构抗震性能。
二、试验设计本次试验采用实验室钢板-混凝土组合剪力墙试验设备进行研究，试验采用4根低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙样件进行，其中3根为规格相同的试件，1根为对比试件。
试验时，通过加载试件施加水平荷载，观测试件变形和破坏特征，并分析试件的抗震性能。
三、试验结果（一）试件变形及破坏特征试件在试验过程中的变形和破坏特征主要表现为以下几个方面：1.开始时，试件整体表现为刚性变形，并显示出整体受力特征明显。
2.随着荷载的增加，试件的变形水平增加，但整体刚性较强，表现为倾斜和弯曲。
3.当荷载达到极限荷载时，试件表现为侧向弯曲破坏，主要破坏方式为混凝土墙体成裂破坏，钢板捏合和扭曲破坏。
总体上，试件的变形和破坏特征都表现出较好的抗震性能。
在荷载作用下，试件整体刚性较强，能够有效地承载荷载，并具有一定的变形能力，这对于抗震性能的提高以及建筑安全性的保障具有重要意义。
（二）试验结果分析通过试验数据的分析，可以得出以下结论：1.试件在试验作用下表现出较好的结构稳定性，能够有效地承载荷载，并具有一定的变形能力。
2.试件在破坏前表现出较大的刚度和强度，表现出了好的耐震性能，抗震能力显著。
3.钢板和混凝土墙体的耦合效应极大地提高了试件的受力性能，同时也体现了双钢板-混凝土组合剪力墙的优势。
四、总结低剪跨比双钢板-混凝土组合剪力墙是一种新型的抗震构件，具有优良的抗震性能表现。
试验结果表明，该结构在荷载作用下表现出较大的刚度和强度，耐震性能良好。
冷弯薄壁型钢复合墙体的抗震性能研究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｓ ｅ ｉ ｓ ｍｉ ｃ Ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｏ ｌ ｄ— — ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｄ
Ｔｈ ｉ ｎ— — ｗａ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｗａ ｌ ｌ
ＬＩ Ｕ Ｄｉ ａ ｎ—ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ， ＳＨＩ Ｇｕ ａ ｎ ｇ—ｙ ｉ ， ＨＡ０ Ｚ ｈｅ ｎ—ｐ ｅ ｎ ｇ ， ＨＵＡＮＧ Ｗｅ ｉ—ｄ ｏ ｎ ｇ
（ １ ： Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｊ ｉ ａ ｎ ｚ ｈ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｃ ｈ ｕ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ １ ３ ０ １ １ ８ ；
冷 弯 薄 壁 型 钢 复合 墙 体 的抗 震 性 能研 究
刘殿 忠 时广 义 郝 振 鹏 黄伟东
３ ０１ １ ８； （ １ ： 吉林建筑 大学 土木工程学院 ， 长春 １
２ ： 中国石油 管道 公司管道工程第二项 目经理部 ， 廊坊 ０ ６ ５ ０ ０ １ ）
摘要 ： 本 文使用 大型通用有 限元软件 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ研 究冷弯 薄壁 型钢 复合墙体 的抗 震性能， 分析高宽 比、 墙体 的水平拉 筋等参数对冷弯 薄壁 型钢 复合墙体 抗震性能 的影 响． 研究表 明： 随着冷 弯薄壁 型钢墙体 的高宽 比增加 ， 墙体 的抗剪 承载能力逐渐降低 ， 但墙 体的变形能力逐渐增 强． 墙体 的水平拉 筋可 以增 强墙体 的整 体性 能， 当拉 筋 间距 较小 时，
可有效提高墙体 的延性 ， 随着水平拉结 筋 间距 增大 ， 墙体 的抗 剪承 载力逐 渐 降低 ， 屈服荷 载和 极 限荷 载 也随之 降
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用冷弯薄壁型轻钢结构体系因其具有重量轻、强度高、防火性能好、施工速度快等特点，近年来在低层住宅项目中得到了广泛应用。
本文将就冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用进行探讨。
一、冷弯薄壁型轻钢结构体系的特点和优势冷弯薄壁型轻钢结构体系是一种由轻型薄壁型钢材组成的结构体系，其特点主要包括以下几点：1. 重量轻：冷弯薄壁型钢材的密度相对较小，使得整个结构体系的自重较轻，有利于降低基础和地基的承载要求。
2. 强度高：冷弯薄壁型钢材通过轧制和冷弯成型，强度相对较高，可以满足低层住宅项目对于结构强度的要求。
3. 施工速度快：冷弯薄壁型轻钢结构体系因采用预制工艺，可以实现快速拼装，大大缩短了施工周期。
4. 防火性能好：冷弯薄壁型钢材的表面经过热镀锌处理，具有良好的防火性能，能够满足建筑物的防火要求。
5. 可塑性强：冷弯薄壁型钢材可以根据需要进行折弯、切割、焊接等各种工艺加工，满足不同低层住宅项目的设计要求。
6. 可回收利用：冷弯薄壁型钢材可以进行拆卸和重新利用，符合可持续建筑的要求，对环境造成的影响小。
1. 房屋整体结构采用冷弯薄壁型轻钢结构体系，由墙板、梁、柱和楼板等组成。
该结构体系具有快速拼装、结构轻巧、抗震性能优越等优势，在低层住宅项目中得到了广泛应用。
2. 冷弯薄壁型钢结构与混凝土结合应用。
在低层住宅项目中，可以将混凝土板作为楼面结构，冷弯薄壁型钢作为墙体和梁柱结构，使得整个结构体系更加稳固和强度高。
4. 冷弯薄壁型钢结构的轻质隔墙应用。
在低层住宅项目中，可以采用冷弯薄壁型钢结构作为轻质隔墙，具有安装方便、施工速度快等特点，能够提高整个施工效率和质量。
1. 轻质化优势：冷弯薄壁型轻钢结构体系由于具有重量轻、造价低等特点，能够有效降低住宅项目的自重负荷，减少地基和基础工程的投入。
3. 安全可靠：冷弯薄壁型轻钢结构体系具有抗震性能好、耐久性强等优点，可以满足低层住宅项目对于结构安全性的要求。
冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪承载力分析
０ 引 言
随着 我国经济 的高速发展 ， 科技 的提高 ， 住宅在 日常生活 中已经受到人们越来越 普遍 的关注 。近年来 ， 由于全球气候变 暖 ，不可再 生资源 的过 度开采 以及 环境 污染 等恶性事 件的产 生， 越来越多 的人开始把 目光放在 了更加 环保 并且可 回收利用 的轻钢结构住 宅体 系上。以往 ， 我们 所用 的钢筋混凝土建筑材 料对环境 资源的污染严 重 ， 而且 建筑垃圾基 本不能 回收 ， 很大 程度上破坏了我们 赖以生存 的生态环境 ， 也违背了我国可持续 发展的经济增 长模式 ， 发展绿色环保建筑 成为我国建筑结构的
稳定 的结构体系 。由于冷弯薄壁 型钢具有 自重轻 、 塑性 和韧 性 好、 匀质 和各向 同性体 、 设计 风格灵活 以及可 回收 利用等优 点 啊 不仅可 以满足不 同外观 以及 内部 多样性 的建筑要求 ， 还具 有
，
很强 的环保效用 。 １ ． ２体系分类
常见 的冷弯薄壁 型钢结构住 宅体系根据 抗侧力性 能及住 宅结构方 式不 同， 可 以分 为以下几种形式 结构体 系 ： 纯钢结构
４个结点 ， 每个结点有 ６个 自由度 ， 即沿 ｘ、 Ｙ、 ｚ方 向的平动 自
本文 主要分析 由无 比钢 组成 的冷弯薄 壁型钢结 构组合 墙体的抗剪承载力问题。我 国的无 比刚技术 由加拿 大引入 ， 是 用具有 自夹持 功能 的 ｖ型支撑构件 将 ２根弦杆 紧固在一起形 成梁柱部件。不同尺寸的支撑构件形成不 同尺寸 的梁柱 ， 在厚 度、 宽度 和长度上也 有差异 ， 这些梁柱 具有不 同的强度 以承受 水平 和竖直方 向的荷 载。 无 比钢的 ｖ型支撑 留有孑 Ｌ 洞用来紧 固 螺钉使 弦杆彼此平 行 ， 这些弦杆 由冷弯型钢 加工而成 ， 弦杆采 用焊缝钢管还是无缝钢管取决 于它们所承受 的荷载 。
冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体受剪性能研究
211 试件选取 为方便比较 ,有限元分析试件选用文献[ 6 ]的足尺
试验模型 ,墙体尺寸为 3m ×214m (高 ×宽) ,墙架柱均 为 C 形冷弯薄壁型钢 ,规格为 89 ×4415 ×12 ×110 ,间 距 600mm ;顶梁和底梁为冷弯薄壁槽钢 ,规格为 92 ×40 ×110 ,长 214m ;钢材的屈服强度 f y = 320N/ mm2 ;墙面 板采用 12mm 厚的纸面石膏板 ,通过 4232 型自攻螺钉 与墙架柱连接 ;9mm 厚的 OSB 板 ,通过 4819 型自攻螺 钉与墙架柱连接 ; 自攻螺钉在墙体外周的间距为 150mm ,内部为 300mm ;中间墙架柱为单根 C 形冷弯薄
本构矩阵 , V 为结构体积 ; δ 为节点位移向量 ; P
为荷载向量 。
σ= D ε
(2)
ε= B δ
(3)
其中 , ε 为应变矩阵 ; σ 为应力矩阵 。
由于考虑了材料非线性和几何非线性 ,式 (1) 中的
结构刚度矩阵 K 不是常量 , 其中材料本构矩阵
D 和几何矩阵 B 均与应力或应变有关 。
壁型钢 ,两侧边墙架柱为两根背靠背的 C 形冷弯薄壁
型钢 ,通过双排自攻螺钉连 ,顶梁和底梁与台座设有 M12
的固定螺栓 。
212 有限元分析模型的建立
组合墙体的平衡方程为
K δ= P
(1)
其 中, K 为 结 构 的 刚 度 矩 阵, K =
∫B T D B dV , B 为几何矩阵 , D 为材料 V
的高宽比以及墙架柱间距等诸多因素有关 ,使得其理 论计算相当困难 ,目前主要依赖结构试验确定其受剪 承载能力[3] 。而试验是不可能全面反映上述诸因素影 响的 ,采用经过试验验证的有限元理论对冷弯薄壁型 钢结构住宅组合墙体进行模拟分析 ,为该类结构体系 的研究与应用提供了一条有效途径 。国内外不少学者 对组合墙体的承载力进行了有限元分析[4 ,5] ,但由于 上述复杂因素的影响 ,都是针对某种具体组合墙体进 行的 ,并没有给出普遍实用的承载力计算方法 。
冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙受剪性能试验研究_冯鹏
载点高度为 1500mm、2250mm 和 3000mm。为避免试 件受弯破坏 先 于 受 剪 破 坏 发 生，边 缘 构 件 的 竖 向 钢 筋按照强弯弱剪设计，边缘构件长度 200mm，其中配 置 6 25 的 HRB400 级纵向钢筋，采用壁厚 2mm 宽 度 100mm 的薄钢板封闭作为箍筋，用自攻螺钉固定 在冷弯 薄 壁 型 钢 上，净 间 距 100mm，体 积 配 箍 率 1. 94% 。墙体顶部设置加载梁，底部设置地梁。
试件截面尺寸及冷弯薄壁型钢配置见图 1。试 件墙厚 接 近 实 际 墙 厚，截 面 尺 寸 均 为 1500mm × 170mm，剪跨比分别为 1. 0、1. 5 和 2. 0，相应墙底到加
84
（ b） 1-1 剖面图
图 1 试件几何尺寸及钢材配置图 Fig． 1 Dimensions and steel reinforcement layout
83
0 引言
冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙（ 简称“CTSRC 剪力 墙”） 是将冷弯薄壁型钢作为竖向受力钢骨，水平配 置钢筋或钢 带 而 成 的 新 型 钢 骨 混 凝 土 剪 力 墙，是 一 种新型组合结构构件。这种结构在工厂进行钢骨架 的加工制作，在现场进行钢结构的安装，减少了钢筋 绑扎和模板工程，浇筑混凝土后形成整体结构，兼有 钢结构施工方面的优势与混凝土结构受力使用方面 的优势，是一种适合建筑工业化的结构体系，应用其 作为剪力墙和楼板建造住宅结构的可行性和优越性 能已获得证明［1-2］。
钢壁厚 / mm 间距 / mm / MPa
1. 1
200
38. 8 1. 0 0. 15
1. 1
200
27. 6 1. 0 0. 15
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用
冷弯薄壁型轻钢结构是一种新型的建筑结构体系，具有轻质、高强度、抗震抗风能力强、施工速度快等优点，因此在低层住宅项目中得到了广泛的应用。
本文将探讨冷弯薄壁型轻钢结构在低层住宅项目中的应用及其优势。
冷弯薄壁型轻钢结构以薄板为主要材料，采用冷弯成型工艺，将钢板冷弯成所需截面形状，然后焊接成构件，最终形成建筑结构。
与传统的混凝土结构相比，冷弯薄壁型轻钢结构具有自重轻、层间高、空间利用率高等优点，适合低层住宅项目的建设。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用可以大大缩短工期。
由于冷弯薄壁型轻钢结构构件在工厂预制完成，现场施工时只需要进行简单的组装和连接，因此施工速度快，可以大大缩短项目建设周期。
这对于低层住宅项目来说，意味着可以更快地完成建设，提高项目周转率，减少资金占用，为业主和开发商带来更多的收益。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用能够提高建筑的抗震性能。
由于轻钢结构构件具有较高的抗拉强度和弹性模量，能够有效地分散地震力，提高建筑的整体抗震性能。
在地震频发的地区，采用冷弯薄壁型轻钢结构建造低层住宅，可以为居民提供更加安全、稳固的居住环境。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用可以提高建筑的可持续性。
由于冷弯薄壁型轻钢结构是可再生的资源，施工过程中产生的废料可以进行回收利用，减少对自然资源的消耗，降低对环境的影响。
与传统的混凝土结构相比，冷弯薄壁型轻钢结构体系更加符合可持续发展的要求，对于当前的城市发展具有更加积极的意义。
低层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震性能研究
堡堡窭璺羔鉴!!!!：=尘一!。
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二～0：窦鬻攀塑烈囊量．然季泐瓣戮撼黼i ≯麓擎鬟量弱壁鍪随窿鲤藤i 畿漂㈣悉氍工程技术C hina N e w Teehno丽logie8型and锹糕嗣囵固翟互团f制uch■嵋■■■饵篮工6‘雌‘■浅谈城市路内停车存在问题及其对策杨敏12(1、东北林业大学，黑龙江哈尔滨1500862、哈尔滨铁道职业技术学院。
低层冷弯薄壁型钢龙骨式住宅结构抗震性能研究进展
·文献综述 ·
·139·
结构工程师第 25卷第 4期
于低层钢结构住宅建筑中 。目前 ,这类高强冷弯 超薄壁型钢在国内的生产和使用才刚刚起步 ,但 市场应用前景非常广阔 。国内现行《冷弯薄壁型 钢设计规 范 》[ 1 ] 仅适 用 于 承 重 构 件 板 材 厚 度 2 mm 以上的 Q235及 Q345 钢材 ,对强度更高且厚 度在 2 mm 以下的超薄壁冷弯型钢承重构件的设 计方法尚无条文可依 。
3. 1 墙柱构件
冷弯薄壁型钢复合墙体的主要受力构件为龙 骨墙柱 ,柱一般采用 C 形和组合 C 形截面的形 式 。复合墙体由于覆面板的蒙皮作用 ,其抗剪强 度和刚度相对于钢龙骨框架来说大大提高 ,所以 单根构件的抗剪和滞回耗能性能与复合墙体的抗 震性能差异很大 。
国外 Moham ed Elchalakani[ 4 ]对冷弯薄壁型钢 圆管在对称变幅循环弯矩作用下的延性进行了试 验研究 ,分析确定了适合于抗震设防结构体系的 截面宽厚比限值 ; J. M. Goggins[ 5 ]对冷弯薄壁矩 形及方形钢管截面在单调和往复轴向荷载作用下 的性能进行了试验研究 ,得出了构件的强度和刚 度退化 程 度 与 其 长 细 比 有 很 大 的 关 系 ; H. L. H su[ 6 ]进行了双轴对称 C形组合截面单调和往复 加载下受弯性能的试验研究 ,并基于试验结果 ,提 出了计算截面特性修正的分析模型 。国内已有研 究采用数值分析的手段研究了冷弯薄壁 C 形钢 构件在轴向拉压循环荷载和压弯作用下的滞回性 能 [ 7, 8 ] ,通过参数分析研究了加载模式 、构件宽厚 比和轴压比对 C形钢构件滞径
低层冷弯薄壁型钢住宅的结构形式来源于 木结构低层别墅住宅 ,由于人类环保意识的加 强和森林资源的短缺 ,世界各国越来越多地采 用冷弯薄壁型钢结构作为承重体系应用于住宅 建筑中 。这种结构一般适用于二层或局部三层 以下的独立或联排住宅 (图 1 ) ,墙体立柱间距一 般为 400～600 mm。上下导轨与楼面之间设有 抗剪连接件 。
简析冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体受剪性能
2018年第5期单面石膏板组合墙体位移等值线图（图三）单面刨花板组合墙体位移等值线图（图四）石膏板和刨花板双面组合墙体位移等值线图（图五）【摘要】弯薄壁型钢具有构件强度较高、质量均匀、安装较为便利，防腐性能较好，可回收等优点，是一种经济高效型的材料，地震、风荷等水平荷载的作用主要由组合墙体承担，在住宅房屋建筑中使用较为广泛。
通过对三种组合墙体单面定向刨花板、单面石膏板和一面石膏板另一面刨花板的研究分析，有限单元法能够有效的分析组合墙体材料、种类、高度等各种相关因素对其自身承载力的影响，根据相关的数据分析表明，影响最大的是墙面板材料，其影响最小的是钢材强度。
对接下来，笔者将运用有限单元法对冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体受剪性能进行简单的分析，希望能够为相关的研究提供有价值的参考。
【关键词】冷弯薄壁型钢结构；住宅组合；受剪性能组合墙体的构造（图一）近年来，冷弯薄壁型钢结构住宅颇受各国的关注，其主要承重部件即组合墙体。
冷弯薄壁型钢结构组合墙体是自攻螺钉将冷弯薄壁型钢构件、石膏板和定向刨花板连接而成，其构造如图一。
在连接墙面板和钢骨架时，墙面板能够为墙架柱提供有力的支撑，防止墙架柱发生扭转，提高墙架柱的稳定性。
冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体的受剪承载力会受到很多相关因素的影响，其相关因素都包括墙架柱、墙面板的材料，墙体宽和高的比例，强架柱、自攻螺钉的间距等，多种因素的影响增加了相关的计算难度，因此，本文采用有限单元法进行三种组合墙体的分析。
一、非线性有限单元分析（一）试件选取有限元分析的试件以足尺实验模型展开，其墙体的尺寸是３ｍ×２．４ｍ，即墙体的高和宽，墙架柱是Ｃ形８９×４４．５×１２×１．０规格的冷弯薄壁型钢，其间距为６００ｍｍ；底梁、顶梁是９２×４０×１．０规格的冷弯薄壁槽钢，其长度为２．４ｍ；钢材的屈服强度为ｙ＝３２０Ｎ／ｍｍ２；墙面板的纸面石膏板厚度为１２ｍｍ，连接需采用的自攻螺钉的型号为４２３２型，刨花板的厚度为９ｍｍ，连接需采用自攻螺钉的型号为４８１９型，墙体外部周围的自攻螺钉间距应保持１５０ｍｍ，内部的间距为３００ｍｍ；中间墙架柱是单根Ｃ形冷弯薄壁型钢，而两边的为背靠背的Ｃ形冷弯薄壁型钢，截面为工字形，墙体的底角有两个抗拔螺栓，顶梁、地梁与台座的连接有固定螺栓。
冷弯薄壁型钢结构住宅体系组合墙体抗震性能研究
（ ． ｒｈｔ ｔ ｅａ ｄ Ｃｖ ｎ ｉｅ ｒ ｇ Ｓ ｈ ｏ ，ｎ ｅ ｏ ｇｌ ｎ ｅｓ ｙ ｏ Ｓ ｉ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏｙ Ｂ ｏ ｕ０ ４ １ ， ｈｎ ； ．ｎ ｅ １ Ａ ｃ ｉ ｃ ｒ ｎ ｉ ｌＥ ｇｎ ｅｉ ｃ ｏ ｌ Ｉｎ ｒＭ ｎ ｏｉ Ｕ ｉ ｒ ｔ ｆ ｃ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ａｔ １ ０ ０ Ｃ ｉａ ２ Ｉｎ ｒ ｅｕ ｉ ｎ ａ ｖ ｉ ｅ ｏ Ｍｏ ｇ ｌ ａ ｇ ｎ ｏ ｐ ａ， ａｔｕ０ ４ １ ， ｈｎ ） ｎ ｏｉ Ｂ ｏ ａ ｇＨ ｓ ｉ ｌ Ｂ ｏ １ ０ ０ Ｃ ｉａ ａ ｔ ｏ
在 满 足 承 载 能 力 的 条 件 下 ， 合 墙 体 骨 架 截 面 尺 寸 的增 大 对 提 高 墙 体 的抗 震 承 载 能 力 没 有 效 果 ， 延 性 系 数 和 耗 组 但 能 系 数 有 所 提 高 ． 面 覆 板 的 组 合 墙 体 的 抗震 承载 能 力 是 单 面 覆 板 组 合 墙 体 的 抗 震 承 载 能 力 的 ２倍 ， 延 性 系 数 双 且 和耗能系数提高很多．
２１ ０ １年 ９月
内 蒙 古 科 技 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｎ ｅ ｎ ｏｉ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＩ ｎ ｒＭｏ ｇ ｌ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｙ
Ｓｅ ｔｍｂｅ ， ｐｅ ｒ２０１ １ Ｖｏ． 】３０． Ｎｏ． ３
第３ Ｏ卷 第 ３期
文章 编 号 ：０ ５— ２ ５ ２ １ ） ３— ２ ３一Ｏ ２ ９ ２ ９ （０ １ ０ ０ ５ ５
冷弯薄壁型钢-稻草板组合墙体抗剪性能研究
目前国家大力推广城镇绿色建筑，绿色建筑材料
因 此 备 受 关 注。 建 筑 用 纸 面 稻 草 板（以 下 简 称 稻 草
板）是一种以天然稻草为原料，表面粘贴护面纸的新
*基金项目：国家自然科学基金项目（51878130）；国家级大学生创新训练 项目（202010225195） 作者简介：申 奥，女，研究方向为钢-秸秆板组合结构 E-mail:913459861@ 通讯作者：张秀华，女，博士，副教授，研究方向为组合结构 E-mail: zhangxh2000@ 修回日期：2020-05-26
WDAS1 1.2×2.4
有横撑
0
WDAS2 1.2×2.4
有横撑
15
WDAS3 1.2×2.4
有横撑
30
WDBS1 1.2×2.4 有横撑、有斜撑 30
注：W为墙体代号；D表示双面覆板；A/B表示无/有斜撑 形式；S表示覆面板为稻草板。
1 材料与方法 1.1 试件设计
试验设计4 面宽度为1.2 m、高度为2.4 m的组合墙 体试件。组合墙体由镀锌冷弯薄壁型钢骨架与双面稻 草板通过自攻螺钉连接而成。稻草板由哈尔滨天成顺 杰实业有限公司生产，钢骨架采用鞍钢生产的镀锌钢 板加工而成。型钢之间由自攻螺钉连接形成骨架。其 中中立柱和斜撑为单根C型钢，两侧边立柱采用2 根背 靠背C型钢在腹板上用单排间距为300 mm自攻螺钉连 接成工字形组合截面，立柱与斜撑均采用截面尺寸为 C90 mm×40 mm×15 mm×1 .0 mm 的C型 钢；上 下 导 轨和横撑均采用截面尺寸为U93 mm×45 mm×1.5 mm U型 钢。 稻 草 板 尺 寸 均 为2 400 mm（长）×1 200 mm （宽）×58 mm（厚）。采用长度为75 mm的ST4 .8 级自 攻螺钉与钢骨架相连。稻草板与边立柱及上下导轨螺
低层冷弯薄壁型钢房屋抗震性能研究
低层冷弯薄壁型钢房屋抗震性能探究摘要：随着人们对低层房屋安全性的关注不息增强，冷弯薄壁型钢房屋作为一种新型住宅建筑结构，具备轻质、高强度、可循环利用等优势，在抗震设计领域引起了广泛的关注。
本文通过试验和数值分析的方法，对冷弯薄壁型钢房屋的抗震性能进行了探究，通过比较不同参数的变化对其抗震性能进行了评估，为低层冷弯薄壁型钢房屋的设计与施工提供了科学依据。
关键词：低层冷弯薄壁型钢房屋；抗震性能；试验探究；数值分析1. 引言住房是人们生活中不行或缺的一部分，其安全性一直备受关注。
传统住宅建筑结构面临着自重大、周期长、施工周期较长等问题，因此需要寻找一种新型住宅建筑结构。
近年来，冷弯薄壁型钢房屋作为一种新型轻型钢结构房屋，得到了广泛应用。
具有良好的抗震性能是保障住房安全的关键因素，因此对低层冷弯薄壁型钢房屋的抗震性能进行探究具有重要意义。
2. 试验设计本试验选取具有代表性的低层冷弯薄壁型钢房屋样板进行试验探究。
起首，制定试验方案，确定载荷与荷载形式，增加试验的可控性和可操作性。
然后，依据方案，搭建低层冷弯薄壁型钢房屋样板，确保试验的真实可行性。
最后，在模型上设置应力传感器和位移传感器，实时监测试验数据，并进行数据处理与分析。
3. 试验结果分析通过试验得到了低层冷弯薄壁型钢房屋在不同载荷作用下的应力和位移数据，并进行了分析。
结果表明，在相同的载荷作用下，冷弯薄壁型钢房屋具有较好的抗震性能，具备一定的延性。
随着载荷的增加，应变和位移也相应增加。
此外，通过对比不同参数的试验数据，发现冷弯薄壁型钢房屋的房屋高度、墙体厚度、框架形式等对其抗震性能具有一定的影响。
4. 数值模拟分析在试验结果的基础上，针对低层冷弯薄壁型钢房屋的抗震性能进行数值模拟分析。
通过建立有限元模型，计算不同参数下的应力与位移分布。
结果表明，模拟值与试验值基本吻合，验证了试验结果的可靠性。
此外，模拟分析还发现了冷弯薄壁型钢房屋在不同抗震设计水平下的位移比、屈服变形等重要指标。
冷弯薄壁型钢结构组合墙体抗侧移刚度研究的开题报告
冷弯薄壁型钢结构组合墙体抗侧移刚度研究的开题报告一、课题选题的背景和意义近年来，钢结构建筑在我国得到了越来越广泛的应用，尤其是在高层、大跨度建筑中，其应用占据越来越重要的地位。
在钢结构建筑中，组合墙体是一种常见的结构形式，其由两侧的薄壁型钢构件和中间的混凝土边界组成。
组合墙体的使用不仅可以增加结构的抗震性能和整体承载力，而且还可以提高建筑的美观性和使用效果。
然而，组合墙体在抗侧移性能方面还存在一些问题。
在地震等自然灾害的影响下，组合墙体容易发生侧移倾斜甚至倒塌的情况，从而威胁到建筑物的质量和安全。
因此，提高组合墙体的抗侧移能力迫在眉睫，一直是钢结构建筑研究的热点之一。
在此背景下，本文选择了冷弯薄壁型钢结构组合墙体抗侧移刚度研究作为课题，旨在深入分析组合墙体的结构特点和抗侧移性能，探究提高其抗侧移能力的方法和途径，为钢结构建筑的发展壮大提供理论和实践支持。
二、课题的研究内容和方法（一）研究内容冷弯薄壁型钢结构组合墙体抗侧移刚度研究主要包括以下方面：1. 组合墙体的结构特点和力学性能分析，包括墙板、边界、拉杆等构件的受力情况和相互作用关系。
2. 组合墙体在不同荷载作用下的抗侧移性能分析，包括墙面平移时的受力情况、位移特征以及破坏形态。
3. 提高组合墙体抗侧移能力的措施，包括增强墙板、边界和拉杆的剪切承载力和抗弯强度等方法。
（二）研究方法本文主要采用以下方法进行研究：1. 理论分析法：通过对组合墙体结构和力学特性的分析推导，获得其抗侧移性能和破坏形态的理论计算公式。
2. 数值模拟法：采用有限元软件建立组合墙体的数学模型，进行力学分析和仿真计算，得到其受力情况、变形特征和破坏形态。
3. 实验方法：通过搭建组合墙体试验台，进行实验验证和性能评估，获取实际的受力情况和破坏形态，对比理论计算和仿真计算结果，验证其准确性和可靠性。
三、研究预期成果通过对冷弯薄壁型钢结构组合墙体抗侧移刚度研究，预期可以取得以下成果：1. 深入了解组合墙体的结构和力学性能，全面掌握其抗侧移特点和存在的问题。
轻钢EPS混凝土组合墙体抗剪性能研究
轻钢EPS混凝土组合墙体抗剪性能研究分层装配式支撑钢结构体系集成化程度高、抗震性能好、工业化程度高、绿色环保,是适应住宅产业化的理想结构形式,其维护体系通常采用挂装方式安装的集成式外墙版,但防水可靠性能较差。
针对维护体系存在的问题,课题组提出一种新型轻钢聚苯颗粒(EPS)混凝土组合墙体,该组合墙体通过现场安装轻钢龙骨、墙面板,浇筑EPS混凝土建成,组合墙体的耐候性、防水性、保温性、隔音性能得到了全面提升,同时组合墙体与钢框架的可靠连接,有利于提高结构的整体抗侧刚度和承载力。
本文对轻钢EPS混凝土组合墙体的受力特点、抗剪性能,组合墙体的简化分析方法及组合墙体-轻钢框架受力性能进行深入的研究,主要研究内容如下:采用有限元软件ABAQUS对轻钢EPS混凝土组合墙体进行有限元分析,研究轻钢EPS混凝土组合墙体的受力特点,并与传统冷弯薄壁型钢组合墙体的受力性能做对比分析。
研究表明:与传统冷弯薄壁型钢组合墙体相比,轻钢EPS混凝土组合墙体的内填EPS混凝土给组合墙体提供了约束效应和支撑刚度效应,组合墙体的抗侧刚度、承载能力得到了很大的提升。
为了研究组合墙体骨架壁厚、螺钉间距、立柱间距、单双柱、墙面板材料、墙面板厚度、EPS混凝土强度、墙体高度等参数对轻钢EPS混凝土组合墙体抗剪性能的影响,设计了17个分析模型,采用有限元软件ABAQUS对其进行对比研究,研究表明:墙体立柱壁厚、螺钉间距在一定范围内对组合墙体的受剪承载能力影响较小;墙面板材料特性对组合墙体的受剪承载力影响较大;随着EPS混凝土强度的增大、墙面板厚度的增加、墙体高度的减小,组合墙体的受剪承载能力明显增大。
在轻钢EPS混凝土组合墙体受力性能研究的基础上,借鉴等代拉杆法的研究思想,基于SAP2000中的多线段塑性Pivot连接单元的滞回规则,建立轻钢EPS 混凝土组合墙体的恢复力模型,并提出非线性简化分析方法,研究表明:简化计算模型能很好地模拟组合墙体的强度退化、刚度退化和捏缩效应;非线性简化分析方法简化了建模过程,节省了时间,具有较强的实用性。
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低层房屋冷弯型钢组合墙体抗剪承载力试验研究周天华1，石宇1，何保康2，杨家骥3，杨朋飞3，（1.长安大学，陕西西安710061；2. 西安建筑科技大学，陕西西安710055；3.北新房屋有限公司，北京 100096）Email: zhouth163@[摘要] 本文针对以C型冷弯型钢立柱和石膏板、定向刨花板（OSB板）组成的组合墙体，进行了13块足尺墙体试件（宽2.4m,高3m和3.3 m）的抗剪试验研究。
对“单面石膏板”、“单面OSB板”和“石膏板+OSB板双面板” 三类墙体试件进行了水平单调和低周反复加载试验，得到了各类墙体的抗剪承载力指标和位移延性系数μ、耗能系数E等抗震性能指标；试验结果表明：单面石膏板墙体的抗剪承载力约为单面OSB板墙体的34~37%，双面板（石膏板+OSB板）墙体的抗剪承载力约等于单面石膏板墙体和单面OSB板墙体的抗剪承载力之和。
[关键词] 冷弯型钢组合墙体；抗承载力；试验研究；滞回性能1 前言以C型冷弯型钢立柱和石膏板、定向刨花板（OSB板）组成的组合墙体，是低层（1～3层）轻钢住宅体系的主要承重构件，组合墙体不仅承受房屋竖向荷载，同时也承受水平荷载（风载和地震作用）。
近年来，这种新型房屋结构体系在我国也开始推广应用，但利用国产材料制作的这种组合墙体，其受力性能尚缺乏深入研究，尤其是这类组合墙体抗剪性能尚无试验数据可供设计参考。
这类组合墙体的抗剪承载力与立柱尺寸、墙体材料、连接件等多种因素有关，一般应通过1：1模型试验确定，本文在第一批试验研究的基础上[1]，进行了第二批共13块足尺墙体试件的抗剪试验研究，其主要目的是：测试单面板墙体与双面板墙体抗剪强度的关系，考察墙体高度、轴压力和加载方式等因素对墙体抗剪强度的影响。
2 试验概况2.1 试件墙体试件的尺寸及构造见图1，立柱均为C型冷弯型钢，规格[89×44.5×12×1.0，间距600mm；上下导轨为冷弯槽钢，规格[92×40×1.0；钢材的屈服强度f y=320N/mm2，抗拉强度f u=379N/mm2，伸长率为34%；纸面石膏板厚度12mm，用4232型自攻螺钉与立柱连接；OSB板厚度9mm，用4819型自攻螺钉与立柱连接；墙体面板与立柱连接自攻螺钉的间距外周为150mm,内部为300mm；中间立柱为单根C型冷弯型钢；两侧边立柱为两根背靠背的C型冷弯型钢，通过双排自攻螺钉连接成工字型截面；墙体的两底角设有M16抗拔螺栓，上下导轨与顶梁和地梁设有M12的固定螺栓；此外，OSB板长只有2.44m的规格，故组合墙体的OSB板在下部设有一道水平接缝，在水平接缝处设有50mm宽、1.0mm厚钢衬板带（见图1）。
试件按构造方式分为 “单面石膏板”、“单面OSB板”和“石膏板+OSB板双面板” 三类；试验加载方式分为 “墙体无竖向力的水平单调加载”、“墙体无竖向力的水平低周反- 1 -- 2 -复加载”和“墙体有竖向力的水平低周反复加载”等三种情况。
试件编号及分组见表1。
表 1 试件分组Table 1 Divided groups of specimen墙体试验加载方法 组别试件 编号 墙体试件尺寸 及面板设置 高×宽 /m 水平荷载 竖向力 kN 第1组BX-2A BX-2B BX-2C 3×2.4 （仅单面石膏板）单调 低周反复 低周反复 低周反复 0 0 0 第2组BX-3 BX-4A BX-4B BX-4C 3×2.4 （仅单面OSB 板）单调 低周反复 低周反复 低周反复 0 0 0 0 第3组BX-6 BX-7 3×2.4 （石膏板+OSB 板） 单调 低周反复 低周反复 0 80 第4组BX-8 BX-93.3×2.4（仅单面石膏板） 3.3×2.4(仅单面OSB 板）低周反复 低周反复0 02.2 试验装置及测点布置器，竖向加载采用500KN的油压千斤顶，反力梁与竖向加载装置间设有可随试件水平移动的滚动导轨；试验全过程由M2801伺服控制机及微机控制，数据由7V08数据采集仪采集。
加竖向荷载的墙体试验装置如图2所示。
无竖向荷载的墙体试验装置简图，去掉如图2中千斤顶、加载分配梁等，其余相同。
为了测试到组合墙体试件的净剪切变形值，各试件分别按图3所示布置了位移计，其中D1、D2分别测试加载顶梁和试件顶部的位移值，D3、D4分别测试试件与加载底座间的相对滑动位移值，D5、D6分别测试试件竖向相对于底座间的位移值，D7、D8分别测试竖向底座相对地面的位移值，D9则测试墙体的侧移值。
此外，在组合墙体两边侧立柱中部腹板上各布置了2个电阻应变片以测试端立柱的拉压力变化情况。
2.3 加载制度对单调加载的试件，屈服前以荷载控制加载，分5~7级加至试件的屈服荷载；屈服后以位移控制加载，每级荷载保持约3min，并由7V08数据采集系统采集和记录各测点的荷载和位移数据，直至破坏。
对低周反复加载的试件，根据本次试验的目的，为校验竖向荷载对组合墙体抗剪能力的影响，特安排试件BX-7（见表1）施加竖向荷载后再进行水平滞回加载试验，以与其他未加竖向荷载的试件进行比较，竖向荷载的取值，参照北京地区三层住宅，层高3米的底层墙体计算结果，墙体端立柱所受竖向荷载约为10KN，每根中间立柱所受竖向荷载约为20KN，折合竖向千斤顶（见图2）荷载约80kN；试验时首先将竖向荷载一次加载到位，并保持恒定不变。
记录此时各位移计的初始读数。
水平加载根据单调加载试验结果，近似确定反复加载试件的屈服水平荷载P y；在屈服前采用荷载控制，分3~5级单循环加载至屈服荷载P y；在屈服后采用屈服位移Δy控制加载，每级以1Δy为级差递增循环3周加载，直至破坏。
水平荷载P推为正，拉为负。
2.4破坏特征及分析本次试验的试件分为4组（见表1），不同类型试件总的受力特性和破坏特征（见图4）分述如下：第一组单面石膏板试件（BX-1、BX-2A~C）及BX-8由于石膏板是典型的脆性材料，其强度和韧性均很低，当荷载很小时螺钉连接处的石膏板材料就开始破坏，特别是循环荷载作用下，石膏板边角部位的连接受交替挤压作用累积损- 3 -伤更快，故试件的抗剪承载力和刚度明显较低。
在以位移控制的加载后期，螺钉孔因反复挤压、损伤、掉渣很快扩张，产生较大的“旷动量”而出现“空载滑移”现象，卸载段的恢复力几乎为0，滞回环的水平段很长（见图10a~c）。
试件BX-8把高度由3m变为3.3m，从试验结果可看出，改变墙体高度对单面石膏板墙体的水平抗剪强度、刚度影响不大，其原因可能是：（1）石膏板墙体的承载力本来就很小，尺寸效应不明显；（2）已有研究表明，墙体承载力的大小与螺钉数量有关，螺钉数量多则抗剪强度、刚度也大，从表面上看，高度增加其抗剪强度和刚度降低，但沿高度方向的螺钉数量增多又使其抗剪强度和刚度提高，二者基本抵消。
第二组单面OSB板试件（BX-3、BX-4A~C）及BX-9由于OSB板较石膏板的韧性好的多，螺钉连接孔壁反复挤压下虽然也有累积损伤和扩张，但基本不掉渣，故单面OSB板墙体的承载力较单面石膏板墙体也大的多。
但是，在高度方向OSB板的水平接缝对墙体的受力及刚度有一定影响；OSB板水平接缝处虽然设有钢衬板，但其刚度有限，不足以抵抗剪切变形，在加载后期钢衬板受剪力作用屈曲变形明显，导致OSB板水平接缝处OSB板相对滑移变形大，降低墙体的侧移刚度（见图4c）。
试件BX-9把高度由3m变为3.3m，从试验结果可看出，改变墙体高度对单面OSB试件的水平抗剪强度和刚度影响也不明显。
第三组：双面板（石膏板+OSB板）试件（BX-5~7）试验中石膏板和OSB板所表现出的现象及特征，基本与其相应的单面板试件相同；双- 4 -- 5 -面板墙体整体性好，强度、刚度较高，加载后期试件破坏时冷弯C 型钢立柱和导轨受压屈曲变形明显，OSB 板水平接缝钢衬板剪切屈曲变形也十分明显。
竖向力对墙体的水平抗剪强度、刚度有一定影响，总的情况是：试件屈服前刚度略有提高，最大水平抗剪承载力P max 也略有增加，但当P 达到最大时立柱很快出现压溃（图4h ），试件很快丧失承载力而破坏，试件的抗变形能力显著下降（见图10m ）。
所有试件最后破坏时，OSB 板和石膏板周边和角部的螺钉连接几乎全部拉脱，但板中部的螺钉连接损坏不大，故不会发生OSB 板和石膏板整体脱落。
3 主要试验结果及分析3.1 组合墙体的实际变形如图3所示各位移计的布置，试验过程中墙体顶部实测得的侧移（D2的读数）δ0，是由墙体转动时的顶部侧移δφ、墙体与台座相对滑动位移δｌ、以及墙体的实际剪切变形δ三部分组成（见图5）。
墙体的实际剪切变形δ包括面板的剪切变形和螺钉连接处的累积变形，故墙体的实际剪切变形为[2]：∆=δ=δ0 -δｌ-δφ （3.1）式中，δ0—为试验中位移计D2的实测数据； δｌ—为试件的水平滑移，即位移计D3和D4的差值：δｌ=D 3-D 4；δφ—为墙体转动引起的顶部侧移，按图6所示计算：HL B Cφαδδ=•++；其中，()()6857D D D D αδ=−−−；L 为墙体长度，B 、C 分别代表位移计D5、D6距墙体端部的距离（见图3）；则组合墙体的实际剪切变形为：011002l HD H φδδδδ×+−∆==−− （3.2）根据（3.2）式，可求出各试件扣除各种影响因素的实际剪切变形值Δ，利用计算出的Δ值与对应的水平荷载值P ，即可画出各试件的荷载—位移（P-Δ）曲线。
3.2 荷载与位移（P-Δ）曲线按照上述原理，单调加载试件的荷载-位移（P-Δ）曲线见图7所示；低周反复加载试件的荷载-位移滞回曲线及骨架曲线见图10所示；由于这些曲线无明显屈服点，参照《建筑抗震试验方法规程》[3]对混凝土构件试验的规定：采用荷载-位移曲线的能量等效面积法确定屈服荷载P y、屈服位移∆y，具体方法见图8：由P max点A作水平线AB，由原点O作割线OD与AB线交于D点，由D点引垂线与曲线OA交于E点，使面积S ADCA 与面积S CFOC相等，则此时的E点即为试件的屈服点，E点对应的荷载为屈服荷载P y；对应的位移为屈服位移∆y；破坏荷载P u和相应侧移∆u取试件在最大荷载出现后，随侧移的增加而荷载降至最大荷载的85%时的相应荷载和侧移；试件的侧移延性系数µ=∆u/∆y。
由图9确定能量耗散系数E=S阴影/S∆，其中，S阴影代表P-∆滞回曲线一圈（对应P max）所包围的面积，S∆代表两直角三角形所围成的面积。
按照上述方法整理各试件的主要试验结果见表2。
表 2 试验结果Table 2 Test results屈服状态 试验极限状态 破坏状态组别 试件编号水平荷载P ykNΔymmP maxkNΔmaxmmP ukNΔumm延性系数μ＝△u/△y耗能系数E每米墙宽极限抗剪kN / mBX-1 单调 7.48 13.5 9.12 48 7.75 74.8 5.54 —— 3.8BX-2A 低周反复7.35 18.4 8.58 37.54 7.29 80.5 4.38 1.084 3.58 BX-2B 低周反复7.65 11.8 9.08 41.96 7.72 59 5 1.074 3.78第1组BX-2C 低周反复7.72 15.6 8.88 36.96 7.55 83 5.32 1.12 3.7BX-3 单调21.5 23.9 26.84 51.21 22.81 68 2.85 ——11.18BX-4A 低周反复20.3 17.1 24.5 40 20.83 62.8 3.67 0.95 10.21 BX-4B 低周反复19.5 16.7 23.16 35.7 19.69 62.4 3.74 0.995 9.65 第2组BX-4C 低周反复21 17.8 25.59 35.5 21.75 60.8 3.42 1.055 10.66 BX-5 单调29.12 19.6 34.99 59.62 29.72 74 3.78 ——14.58BX-6 低周反复24.2 16.5 27.95 48 23.76 61.8 3.75 0.86 11.65 第3组BX-7 低周反复25.4 9.5 30.52 27.45 25.94 38.1 4.01 0.824 12.72BX-8 低周反复7.8 15.2 9 36.87 7.65 78.3 5.15 1.11 3.75 第4组BX-9 低周反复20.8 17 25.17 26.51 21.39 63.2 3.72 0.965 10.49- 6 -- 7 -3.3 主要试验结果对比分析3.3.1 同类试件结果比较(1)单面石膏板（第一组及BX-8）：对于单面石膏板组合墙体，比较图10k所示的骨架曲线可知，单调加载因无反复加载的累积损伤，故在屈服前单调加载试件的刚度明显大于反复加载的试件。