某輕型鋁合金活動房試驗研究bookmark0晁新強郝際平向往李強李源bookmark1（西安建筑科技大學土木工程學院西安710055）模擬試驗，用分配梁系統將荷載施加到各個加載點上，得出了骨架及整體的荷載一位移和荷載一應力曲線，并比較了骨架試驗和整體試驗的試驗結果，總結了房屋承載特點，提出了一些建議。

活動房屋，古已有之。它源于民而用于軍，其具有標準設計、結構簡單、工廠加工、一房多用和適應性強等特點?；顒臃课莸脑O計要求考慮適于戰區的任何地形和環境條件，而且要按模數設計并使構件能夠互相更換，以便非熟練工迅速裝配和拆除。目前活動房屋的研究重點是結構和材料兩個方面。在結構方面，盡量選取受力合理、形式簡單，體積小、便于搭設與撤收的結構形式；在材料方面，以提高結構強度、減輕房屋重量、改善活動房的保溫隔熱性能為目標。一般活動房屋多選用輕質高強的型鋼和鋁合金作結構用材，以金屬蒙皮夾芯板、輕型薄波紋金屬板以及復合材料等作圍護板材。在野外條件下及時有效地為部隊提供各種用途的活動房屋，對恢復參戰人員體力，避免非戰斗性減員和保持部隊戰斗力，乃至圓滿地完成戰斗任務，都會起到極其重要的作用。二次世界大戰期間，侵蘇德軍就曾因野營住房保障不力，致使其軍隊在天寒地凍的蘇聯境內慘遭大量非戰斗性減員，并因此而導致失敗。由此可以看出野營活動房屋在各國軍事活動中有著不容忽視的實際軍事效益和地位。

對一種輕型鋁合金活動房屋進行足尺靜力承載力試驗，確定其在標準荷載下的結構水平位移及應力測點的應變情況?；顒臃课萦苫A、房架、板塊、附件等四部分組成。房架采用折疊結構，展開時用螺栓緊固折疊點。在房架對接處，通過螺栓和托板連接整榀房架。整榀房架展開狀態見。墻板，屋面板，門窗板均插在房架的凹槽內。插板示意見。房架柱用螺栓固定在地圈梁上。

整榀房架一柱子；2―板；3―地圈梁插板示意**作者：晁新強男1982年4月出生碩士研究生1活動房試驗bookmark2 1.結構簡介1.2試驗荷載骨架風載：分兩級加載，**級加到標準荷載0.18kN/m2；第二級加到標準荷載0.35kN/m2.整體風載：分三級加載，**級加到標準荷載0.35kN/m2，第二級加到標準荷載0.5kN/m2，第三級加到標準荷載0. 1.3試驗裝置試驗采用多點加載模擬均布荷載，通過分配梁系統將作動器和千斤頂傳來的荷載分配到柱子和梁上。墻體迎風面分配梁系統由型鋼梁制作而成。**級分配梁與柱子之間用螺栓連接，通過鋼板夾緊固定。這套體系通過合理的分配比例將總荷載均勻分配給各加載點，考慮到試件變形后各節點在受力方向會產生相對位移，型鋼梁必須能作相應的轉動，分配梁間采用較接，使梁能夠隨著節點的相對位移而自由轉動。分配梁布置如、所示（中分配梁兩側相同，故只畫出一半）位移和應力測定裝置如所示。中，11 ~19為水平位移采集裝置，采用位移計測量。其中11、14、17為30cm位移計，13為5cm位移計，其他為10cm位移計；21~28為各屋架的應變測點位置，屋架上下兩側各布置一個應變片。屋架由中間向邊上依次編號為W1，W2W3.W1上21測點位置上下兩個應變片編號依次為W1―21―1，W1―21―2其余編號以此1.4試驗結果1.4.1骨架風載試驗由于房屋骨架自身剛度較小，加荷后活動房骨架整體變形比較大。整體順荷載方向傾斜，中間榀柱傾斜*為明顯，從中間榀到端部柱子傾斜度逐漸減小。在標準荷載0. 35kN/m2時，中間榀柱頂*大水平位移達到156mm. 1.4.2整體風載試驗加板后活動房也發生順風傾斜，但變形和加板前相比明顯減小，在0. 35kN/m2級風荷載下無明顯變形，柱頂*大位移僅為18. 2mm；荷載加至0 65kN/m2風荷載后變形較大，角柱柱底地圈梁產生扭曲變形，梁上的彎曲變形較小，柱頂*大水平位1.5數據分析為了簡化分析，僅對變形較大的迎風一側的柱和應力較大的中間一榀房架進行了變形和應力分析。

從中試驗數據可以看出，房屋骨架在風載作用下，發生了較大的水平位移?；顒臃抗羌茉谠O計風荷載（0.35kN/m2）作用下*大水平位移為156mh/607=35mm，*大水平位移是容許位移的450%.從0中試驗數據可以看出，房屋骨架風載作用下，梁主要受彎，隨荷載增大，上下側的應力均勻增大。隨風載的增大，房屋整體水平位移不斷增大，應力也不斷增大。屋架迎風側節點處，下部受拉力作用，上部受壓力作用，而屋架背風側節點處，屋架下部受壓力作用，上部受拉力作用?；顒臃抗羌茉谠O計風荷載（0.35kN/m2）作用下*大應力為66.7MPa*大應力在屋架下弦與梁交接處，為鋁合金屈服強度的32%活動房桿件的強度滿足要求。

0骨架房屋W1在風載下應力綜上可知，活動房屋架在設計荷載（0.35kN/m2）作用下材料強度滿足要求，但位移變形超標，說明骨架剛度較弱。

從1可以看出，整體房屋加上板后柱頂的水平位移明顯減小?；顒臃空w在0. 5kN/m2風荷載作用下位移均不大于容許位移。但在065kN/m2風荷載作用下*大水平位移是39.6畫>h/60=35*大水平位移是容許位移的113%，超出容許位移的要求。從2、3可以看出，在整體結構中，由于屋面板的存在，極大地改善了房屋骨架的受力性能，房架的應力分布與不加板時相似，但應力值大幅減小?；顒臃空w在0. 65kN/m2風荷載作用下*大應力為41.2MPa，且仍位于屋架下弦與梁交接處，其值為鋁合金屈服強度的19. 8%，活動房桿件的強度仍能滿足要求。

綜上可知，加上墻板和屋面板后，*大水平位移比房屋骨架時減小了87%而且水平位移變化較均勻。應力也大幅下降。整體除在設計風荷載（065kN/m2）作用下位移超出限值，在其他設計風5kN/m2作用下，位移均滿足要求。材2結論從活動房骨架試驗與活動房整體試驗結果對比可以看出，在風荷載作用下，安裝上復合板后，桿件的應力減小了65.7%；水平位移減小了86.7%.由此可見，復合板對房屋整體剛度貢獻較大，雖然復合板與房架間采用的是插入式連接，連接中有間隙，并不如傳統房屋那么緊密，但是由于構造的限值，板的活動范圍有限，這使得復合板能與房架連在一起起到共同抗彎的作用，且由于板自身抗彎剛度較大，房屋整體剛度大大增強，承載能力也顯著提高。因此，在房屋設計時要充分考慮復合板對房屋承載力的巨大作用，采取合理的構造措施，使復合板的貢獻充分發揮出來，從而節約材料、降低工程造價。