冷成型钢龙骨—覆面板材连接件高温力学性能试验研究

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1、学校代码：10286分类号：TU392.5密级：公开UDC：624学号：150944冷成型钢龙骨-覆面板材连接件高温力学性能试验研究研究生姓名：杨玉泽导师姓名：叶继红教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期2018年6月1日二级学科名称防灾减灾工程及防护工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席潘金龙教授评阅人S005161-1S005161-22018年6月6日No:SEU-150944东南大学硕士学位论文冷成型钢龙骨-覆面板材连接件高温力学性能试验研究研究生：杨玉泽导师：叶继

2、红教授本课题来源于国家基金重点项目：多层轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系创新、基础理论与设计方法研究（项目批准号：51538002）中国南京东南大学二〇一八年五月DissertationforMasterDegreeNo:SEU-150944ExperimentalResearchonBehaviorofCold-formedSteel-sheathingBoardScrewConnectionsatElevatedTemperaturesADissertationSubmittedtoSoutheastUniversi

3、tyFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYYangYuzeSupervisedbyProf.YeJihongSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityNanjing,P.R.ChinaMay,2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研宂工作及取得的研宄成果。尽我所加以标注和致谢的地方外，，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果知，除了文中特别一也不包含为获得东南大学

4、或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。ｈ寸６产兄研宄生签名：今曰期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研宄所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印件和、万方数据电子出版社电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容一论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊致

5、，允许相。除在保密期内的保密论文外登。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容大学研宄生院办理。研究生签名师签名摘要冷成型钢龙骨-覆面板材连接件高温力学性能试验研究学校名称：东南大学研究生姓名：杨玉泽导师姓名：叶继红教授摘要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

6、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

7、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板最大，低密度波特板次之，OSB板最小。然后，针对目前研究中试验装置的局限和研究内容的不足，本文设计了一种新型试验装置，分别对三种板材的钢龙骨-覆面板材连接件进行高温力学性能试验，研究剪力方向、螺钉边距和螺钉数目等试验变量对连接件力学性能的影响。试验结果表明：中、低密度波特板连接件都发

8、生板材的脆性破坏，OSB板连接件为板材的延性破坏并伴随螺钉的倾斜和陷入；中密度波特板和OSB板连接件剪力方向垂直于板边时试件，荷载位移曲线的上升段后期出现刚度增大现象，而其它连接件的荷载位移曲线无此现象；螺钉数目为两根螺钉时试件的峰值荷载明显提高，但大多达不到2倍的提高比例；剪力方向和螺钉边距对连接件峰值荷载和峰值变形的影响较小，对于中、低密度