扩展集装箱式活动房结构静力试验与分析

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1、苎主旦全里翌垡苎塑三垦兰查至堕叁——扩展集装箱式活动房结构静力试验与分析黄光宏1刘建飞2冯远红1刘杰2姜忻良2姜晓峰2(1．总后建筑工程研究所．西安7l∞北2．天津大学建筑上程学院，天津300072)摘要：本文对一种新研制的扩展集装箱式活动房进行了全尺寸风载和雪载静力模拟试验，得到了活动房结构再测尊的享形数据，对活动房结构受力特点进行了分析，并结合有限元计算结果得出活动房结构满足设计荷载要求，具有良好的工作性能，为活动房结构设计和改进提供了试验和理沦依据。关键词：活动房，扩展集装箱式，静力试验一j引言活动房由于保温性能好、使

2、用舒适且拆装方便等特点，在各行各业中得到了广泛应用，随着建筑制造技术的发展与建筑材料性能的不断提高，活动房的结构和性能有了很大的发展·扩展集装箱式活动房是一种新研制的可以反复拆装的半临时性建筑房屋，由集装箱和聚氢酯夹芯复合板组装而成，能够在短时间内搭建起来并满足正常情况下使用人员的夜问住宿问题。本文就扩展集装箱式活动房在其设计荷载下的工作性能与受力特性进行了风载和雪载静力模拟试验，并结合有限元分析对其结构性能做出评价·二，试验介绍一(一)试验内容和目的扩展集装箱式活动房由集装箱体内围板、屋架等构件自箱体两侧向外扩展搭建而成。

3、本文对由集装箱体一侧扩展而成的活动房进行了雪载和风载静力模拟试验，检验活动房能否满足设计荷载的要求即分别承受20cⅢ厚雪荷载和10级风荷载并正常工作，得到结构各测点的位移与应变，分析结构受力特点，为活动房结构设计提供试验依据。完整搭建起来的扩展集装箱式活动房实物照片见图1·(二)试件材料参数图1活动房结构实物照片活动房房屋部分主要由屋架和屋面板、墒面板、端板等夹层板构成。夹层板面层为Q235铁皮·面层内为铝合金框架。夹层板芯材采用硬质聚氨酯泡沫，嵌于铝合金框架梁柱(本文后面提到的暗柱即铝合金框架柱)内。面层与芯材之间用胶粘剂

4、紧密粘结。屋架材料采用Q235。材料参数见表l。0235铝合金硬质聚氨酯泡沫弹性模量E2．09E11P870E10Pa20E7Pa泊松比v0280．330．45密度p7．855E一6kg／删一2．78E_6kg／哪I4．0卜8kg／r呵’工业建筑2007增刊1855第七属全国现代结构工程学术研讨会(三)加载方式本试验采用在屋面板和嗣板上打孔以孔洞作为加载点的半破损重力加载方案。。1．雪荷载加载方式即在屋面板加载点位置打孔，沿屋面板加载点处上表面的纵向放置辅助钢管，在每个加载点打一对孔洞分布在钢管阿侧。吊绳(c3钢绞线)在加载

5、点位置穿过屋面板孔洞兜住铡管进入活动房内部．在吊绳端头悬挂砝码将重力荷载施加给俐管，钢管将点荷载变为线荷载传递给屋面板，以此来模拟均布雪荷载。集中箱箱顶部分的雪载采用直接存加载点放置配重。加载制度：分5级均匀加载到设计雪荷载值0．3kN／m’(20cm厚雪载)，每级荷载持荷10分钟。2．风荷载加载方式风荷载作用在括动房侧围板、屋面板和集装箱项。屋面板加载点位置与雪载相同，沿孔洞纵向在屋面板的下表面放置附加木条，在每个加载点位置由屋面板内侧穿过每对孔洞引H{吊绳把附加木条兜住，吊绳绕过提前搭好的钢管导向系统，在其端部悬挂砝码，

6、以保证将竖直向下的重力转化为垂直屋面板向上的风荷载。墙面板风荷载的旌加与屋面板同理，即在加载点打孔，出墙面板内侧穿过孔洞引出吊绳将附加木条兜住，然后绕过导向钢管存吊绳端部悬挂砝码，最终将重力荷载转化为水平向风荷载作用于墙面板。墙面板、屋面板加载导向系统如图2、圈3(活动房剖面图)所示，剖面图左侧为迎风面。集装箱迎风面和箱项采用一级分配梁一千斤顶加载系统。加载制度：先进行预加载(0．12kN／仃r)，卸载后分4级正式加载。以下各级荷载值为基本风压，6级风载：0，12kN／m1；8级风载：0．27kN／m1；9级风载：0．37k

7、N／m’：10级风载：0．50kN／盯。每级荷载持荷10分钟。．图2墙面板风荷载加载示意图图3屋面板风荷载加载示意图(1附加木条2，导向钢管3吊重4．吊绳)(四)观测项目与测点布置．本试验布置了20个位移计和108个应变片。位移测点布置在屋架节点、屋架支点(屋架支点与围板暗柱项点刚接)；应变测点布置在屋架、暗柱、围板、榇条、屋面板和集装箱上。1-9号位移计为屋架竖向位移测点：14．16号位移计为屋架横向水甲位移测点；lO一13、17-20号位移计为屋架支点(屋架支点与围板暗柱顶点刚接)横向水平位移测点；1．21．号应变测点布

8、置在屋架．其中l一7号每个测点布置2个应变片，编号举例：1a、lb分别代表l号测点截面上、下侧应变片；22—29号测点布置在尉扳赌柱，每个测点布置2个应变片，编号举例：22n、22w分别表示22号测点暗柱内、外侧应变片。屋架和暗柱的测点布置见图4、图5。，1856VjrL您D16“)(5)