裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅是指將房屋的構(gòu)件、部品在工廠加工、制作完成后，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝的預(yù)制裝配式建筑。裝配式住宅具有制造周期短、抗震性能優(yōu)越、建筑空間布置靈活、有效使用面積大、綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。
為滿足城鎮(zhèn)化進(jìn)程快速的要求，住宅產(chǎn)業(yè)化是一條切實(shí)可行的道路。2014年，全國共生產(chǎn)粗鋼8.23億噸，我國粗鋼產(chǎn)量已占世界鋼產(chǎn)量的50.26%。在經(jīng)濟(jì)減速、增長(zhǎng)結(jié)構(gòu)變化，主要用鋼行業(yè)需求放緩的情況下，江蘇鋼結(jié)構(gòu)鋼產(chǎn)量居高不下，抑制了鋼材價(jià)格。筆者認(rèn)為，在鋼材產(chǎn)量上升、價(jià)格下降，國家倡導(dǎo)建設(shè)新型城鎮(zhèn)化的背景下，裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅必將得到迅速發(fā)展。
一、有限元模型
第一，幾何模型。為了對(duì)比不同跨度下、不同弦桿尺寸下鋼桁架梁的受力性能，鋼桁架梁均采用Q235鋼材，有限元模型采用solid187實(shí)體單元。
第二，材料本構(gòu)模型。應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用三折線模型來模擬，它可以模擬多線性隨動(dòng)強(qiáng)化效應(yīng)，考慮包辛格效應(yīng)，淮安鋼結(jié)構(gòu)模型分析采用Mises屈服準(zhǔn)則及相關(guān)流動(dòng)準(zhǔn)則。
第三，網(wǎng)格劃分。本鋼桁架梁模型的主體部分桿件多、形狀不規(guī)則，在二次位移模式下可以更好地模擬不規(guī)則桁架梁。選擇合理網(wǎng)格密度進(jìn)行自由網(wǎng)格劃分；為防止過渡部分單元畸形，彈性墊塊同樣選用自由網(wǎng)格，劃分為四面體單元，以實(shí)現(xiàn)計(jì)算效率和精度的平衡。
第四，邊界條件。桁架梁兩端柱座底下分別添加剛性墊塊，為了模擬梁兩端柱座底下的鉸接支座，對(duì)剛性墊塊進(jìn)行鉸接線約束，對(duì)墊塊底部面中軸線上所有節(jié)點(diǎn)的x、y、z 方向平動(dòng)自由度進(jìn)行約束。
