本文關(guān)鍵詞：基于最優(yōu)匹配度的大跨空間無上弦組合管桁架樓蓋優(yōu)化分析

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【摘要】：隨著近些年來國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人們對物質(zhì)生活水平要求的日益提高，建筑行業(yè)向著大柱網(wǎng)、大空間、以及大開間的單層、多層大跨空間結(jié)構(gòu)大規(guī)模地發(fā)展，新式體育場館、會展場館等大跨度結(jié)構(gòu)對樓蓋提出了新要求，組合樓蓋由于自身的優(yōu)越性能，逐漸地被結(jié)構(gòu)工程師們所青睞。而在組合網(wǎng)架樓蓋的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的組合管桁架樓蓋，在同等用鋼量情況下，有著更高的整體剛度和承載力，是一種很有發(fā)展前景的新型空間組合結(jié)構(gòu)形式，但目前國內(nèi)外學(xué)者對其還缺乏關(guān)注，，相關(guān)的理論計算與設(shè)計方法也不完善。本文在借鑒前人的研究成果以及初等彎曲理論的基礎(chǔ)上，利用ABAQUS有限元軟件對無上弦組合管桁架的破壞模式、延性性能及極限承載力進行分析。 從管桁架桿件截面尺寸、高跨比、寬高比、混凝土板厚度和板的混凝土強度等級五個方面綜合分析其極限承載力、破壞模式、荷載位移曲線以及位移延性系數(shù)等受力性能。提出影響其受力性能的關(guān)鍵參數(shù)下弦鋼管與上翼緣混凝土板匹配度η。 論文研究中發(fā)現(xiàn)利用在端節(jié)間設(shè)置上弦桿，其他節(jié)點處設(shè)置鋼節(jié)點板以及在混凝土板節(jié)點處配置一定數(shù)量的抗沖剪彎起鋼筋，能夠有效的避免節(jié)點與支座發(fā)生脆性破壞。寬高比對提高組合管桁架剛度及極限承載力的效果不明顯，甚至當(dāng)寬高比超過0.8時，反而會降低組合管桁架的剛度或極限承載力，因此，無上弦組合管桁架的設(shè)計過程中，寬高比0.8可以作為一個限值。提出了能夠使得無上弦組合管桁架在常用的幾個高跨比、寬高比、混凝土板厚及強度等級下，均能得到良好的受力性能，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生上翼緣受壓區(qū)混凝土壓碎先于下弦管拉斷的脆性破壞的最優(yōu)匹配度η=1.20。為后續(xù)的科學(xué)研究以及工程實踐提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：無上弦 組合管桁架樓蓋 構(gòu)造設(shè)計 受力性能 最優(yōu)匹配度
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 研究的背景及意義10-14
• 1.1.1 大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 研究組合管桁架樓蓋結(jié)構(gòu)的目的及意義11-14
• 1.2 組合樓蓋國內(nèi)外研究發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 組合樓蓋國外研究發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 組合樓蓋國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展17-21
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 等效剛度理論與模型構(gòu)造設(shè)計23-36
• 2.1 組合管桁架剛度的等效23-27
• 2.1.1 抗彎剛度等效23-24
• 2.1.2 剪切剛度等效24-27
• 2.2 延性設(shè)計理論簡介27-29
• 2.2.1 延性的基本概念及研究意義27-28
• 2.2.2 延性的度量指標(biāo)28-29
• 2.3 模型構(gòu)造設(shè)計29-35
• 2.3.1 端節(jié)間設(shè)計29-30
• 2.3.2 節(jié)點板設(shè)計30-31
• 2.3.3 混凝土板節(jié)點設(shè)計31-33
• 2.3.4 管桁架腹桿的布置33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 有限元模型建立與驗證36-54
• 3.1 有限元模型的建立與計算36-43
• 3.1.1 有限元的基本思想36-38
• 3.1.2 ABAQUS 有限元軟件簡介[51]38
• 3.1.3 有限元模型的建立38-43
• 3.2 無上弦組合管桁架樓蓋結(jié)構(gòu)模型參數(shù)設(shè)置43-49
• 3.2.1 模型分析參數(shù)設(shè)置43-48
• 3.2.2 模型材料力學(xué)性能48-49
• 3.3 無上弦組合管桁架樓蓋結(jié)構(gòu)模型驗證49-53
• 3.3.1 有限元模型的選取49
• 3.3.2 等效剛度理論的應(yīng)用49-50
• 3.3.3 跨中荷載—撓度曲線的對比50
• 3.3.4 破壞模式分析50-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 無上弦組合管桁架樓蓋結(jié)構(gòu)受力性能分析54-80
• 4.1 無上弦組合管桁架撓度及延性性能分析54-65
• 4.1.1 組合管桁架破壞模式分析54-58
• 4.1.2 組合管桁架荷載位移曲線分析58-62
• 4.1.3 組合管桁架位移延性性能分析62-65
• 4.2 無上弦組合管桁架極限承載力影響因素分析65-71
• 4.2.1 管桁架桿件截面尺寸影響66-67
• 4.2.2 高跨比影響67-68
• 4.2.3 寬高比影響68-69
• 4.2.4 混凝土板厚影響69-70
• 4.2.5 混凝土強度等級影響70-71
• 4.3 基于最優(yōu)匹配度下的無上弦組合管桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化71-78
• 4.3.1 下弦鋼管與上翼緣混凝土板匹配度η的提出71-72
• 4.3.2 最優(yōu)匹配度η分析72-76
• 4.3.3 基于最優(yōu)匹配度η下的無上弦組合管桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-80
• 結(jié)論與展望80-82
• 本文的主要結(jié)論80-81
• 尚待研究的問題81-82
• 參考文獻82-86
• 攻讀碩士研究生期間研究成果及獲獎情況86-87
• 致謝87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：831627