近日，我院胡松博士在《Thin-Walled Structures》发表了题为“Numerical study on the seismic performance of phosphogypsum-filled cold-formed thin-walled steel composite walls”的研究论文。该论文以铜仁学院为第一署名单位。

在冷弯薄壁型钢（Cold-formed thin-walled steel，CFS）结构中，CFS墙体是极为重要的竖向及侧向抗力构件。CFS结构在应用时存在诸多问题与挑战：一是飓风、地震作用对该类结构造成巨大破坏，其原因在于CFS墙体的承载能力不足及抗震性能低劣；二是CFS结构正逐步由低多层建筑往中高层建筑发展，CFS墙体的承载能力及抗震性能难以满足高层建筑结构的要求。如何有效提高及改善CFS墙体的承载力及抗震性能是影响CFS结构发展的关键，也是目前学术界及工程界亟待解决的问题之一。

研究显示：在CFS墙体中加入填充材料是提升其承载能力与抗震性能的有效方法。目前，主要的填充材料有轻集料混凝土、轻质保温砂浆、泥土砖、泡沫混凝土、脱硫石膏等。磷石膏作为磷化工业的固体废弃物，全世界每年排放量约为2~3亿吨。目前，磷石膏利用率低下，大量磷石膏废弃物处于堆存状态，这不仅占用了大片土地资源，还会对空气、土壤及地下水造成污染。近年来，随着磷石膏处理技术的发展及应用技术标准的颁布，磷石膏作为建筑材料在工程中的应用也越来越广泛。因此，将磷石膏用在CFS墙体中不失为一有益的尝试与探索。

基于CFS墙体的不足，结合组合结构理念及磷石膏资源利用的现实需求，提出一种全新的CFS墙体——磷石膏填充冷弯薄壁方钢管骨架（Phosphogypsum-filled cold-formed thin-walled square steel tube，简称PFCFS）组合墙体。

基于上述背景，本研究采用ABAQUS建立墙体非线性有限元模型，在验证有限元模型正确性的基础上，开展了PFCFS组合墙体的抗剪性能参数分析，参数包括磷石膏强度、墙架柱壁厚及强度、墙面板厚度、自攻螺钉间距、轴压比、高宽比、墙面板构造等。研究成果可为后续PFCFS结构体系的研究、开发与应用提供必要的基础数据。

《Thin-Walled Structures》期刊长期关注薄壁结构及薄壁结构固有的基本问题，在中国科学院大、小类学科分区均为一区Top，近五年影响因子为5.9。

供稿：胡松  一审：张俊波  二审：米小其

论文中有限元与试验破坏特征对比图

发表论文截图