薄壁钢-混凝土组合墙板的剪切屈曲分析

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发布时间：2021-09-06

资料介绍

薄壁钢一混凝土组合墙板的
剪切屈曲分析木
夏冰青戴 -云董军
(1．南京工程学院建筑工程学院，南京216667；2．江苏省化工设计院有限公司，南京210024；
3．南京工业大学土木工程学院，南京210009)
[摘要】研究了设置自攻螺钉连接件的薄壁钢一混凝土组合墙板中钢面板的受剪屈曲问题。栓钉的设置有效抑制了
钢板过早发生局部屈曲，提高了组合板的承载能力。提出新的位移函数，利用能量法分析钢面板的受剪屈
曲，分析了屈曲系数随栓钉问距变化的规律。针对板件的不同使用功能要求，给出了各种厚度板件的栓钉间
距限值，供设计参考。
[关键词] 组合墙板；钢面板；剪切屈曲；能量法
[中图分类号] TU375．2 [文献标志码] A [文章编号] 1001—523X(2013)02—0009—04
STEEL SKIN BUCKLING oF LIGHTW EIGHT STEEL．CoNCRETE
CoMPoSITE WALLING SYSTEM SUBJECTED To PURE
SHEAR LoAD
Xia Bing--qing Dai Bo·-yun Dung Jun
[Abstract]
[Keywords]
The shear buckling of steel skin in thin—walled—steel—concrete composite wall with studs is analyzed．Through setting
studs，the premature local buckling of steel skin is effectively inhibited，and the carrying capacity of composite wall
is well improved．By proposing new deformation functions，the buckling of steel skin under pure shear load is
analyzed using energy method．And the relation curves of buckling coefficient and stud spacing are obtained．
According to different functional requirements，the stud spacing limits of various plate thickness are given for
reference．
composite walling system ；steel skin；shear buckling；energy method
由于人口、资源、能源和环境的压力，我国建筑
业急需发展新型高性能结构和维护体系。组合结构
可以有效发挥钢材和混凝土两种材料的优点，克服
各自的缺点，形成性能更好的体系，成为结构工程领
域研究及应用的热点之一。
美国、澳大利亚、日本、新西兰等国家在新型钢
基金项目：国家自然科学基金(50878105)，南京工程学院校级科
研基金项目(QKJA2009008)
收稿日期：2012—11—15
作者简介：夏冰青(1975一)，女，安徽砀山人，毕业于南京工业大学，硕
士，讲师，主要研究方向为钢结构理论与应用。
通讯作者：董军(1964-)，男，湖北恩施人，毕业于同济大学，博士，南
京工业大学土木工程学院教授、院长、博导，主要研究方
向为钢结构及结构抗震减震。
和组合结构体系方面走在世界前列，突出表现是工
业化程度高、环境友好、综合效益明显的轻钢龙骨体
系住宅比重逐年上升。在此基础上，从本世纪
初开始，新西兰等国家率先启动了新的国家科技计
划，支持用于建筑业的薄壁钢一混凝土墙板结构体
系研究，目前已进人产品研发阶段。英国已有研
究表明，薄壁钢一轻质加气混凝土组合墙板受压时
具有良好延性，即使钢面板壁厚0．4 IBm、轻质加气
混凝土密度1 000 kg／m ，由2层薄壁钢板中夹轻质
加气混凝土组成的墙体结构也可用于4层建筑的承
重墙体。相比之下，我国的相关研究进展较慢，
产业化程度较低。如轻钢龙骨体系在美国已用于多
层和小高层建筑，在我国仍然只在低层别墅等较小
范围得到应用，钢结构和组合结构房屋尤其是住宅
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第2期夏冰青，等：薄壁钢一混凝土组合墙板的剪切屈曲分析第40卷
所占比重远低于发达国家。这不仅与我国的技术储
备有关，也和我国的消费习惯和产业配套相关。
相对于轻钢龙骨体系，薄壁钢一混凝土组合墙板结
构是一种表面采用钢面板，内部填充轻质混凝土的
新型组合墙板体系，该体系更接近传统的剪力墙和
框架一剪力墙结构，推广应用易于为市场接受；采用
泡沫混凝土等隔热保温性能好的芯板，可以获得优
越的维护性能，为我国墙体