【摘要】：拱形蜂窩梁是一種結(jié)合曲梁與蜂窩梁特點(diǎn)的新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這類構(gòu)件不僅具有蜂窩梁自重輕、承載力高、經(jīng)濟(jì)美觀等優(yōu)勢(shì),還融合了曲梁獨(dú)特流線造型,近年來越來越受到建筑師的推崇。拱形蜂窩梁作為一種新式構(gòu)件,其工作特性十分復(fù)雜,難以精確研究,目前針對(duì)其力學(xué)性能的研究仍不全面,在該類型構(gòu)件在實(shí)際工程中推廣的過程中,前人研究的不足也日益明顯:一方面,常用的單跨拱結(jié)構(gòu)的側(cè)向支撐不足時(shí),往往會(huì)形成簡支拱形曲梁結(jié)構(gòu),但現(xiàn)有理論對(duì)拱形曲梁的研究仍不完善;另一方面,對(duì)于腹板開洞的構(gòu)件,當(dāng)腹板開孔或構(gòu)件高跨比較大時(shí),截面剪切變形的影響會(huì)大大增加,但目前的相關(guān)研究又極少考慮截面剪切變形對(duì)構(gòu)件力學(xué)性能的影響。因此,研究拱形曲梁和拱形蜂窩梁的力學(xué)性能,并著重考慮截面剪切變形對(duì)構(gòu)件力學(xué)性能的影響十分必要。本文對(duì)考慮截面剪切變形影響的拱形曲梁和拱形蜂窩梁撓度進(jìn)行了研究。利用能量法推導(dǎo)了豎向均布荷載作用下,簡支拱形曲梁和蜂窩梁的跨中撓度計(jì)算公式,并用ABAQUS軟件建立三維有限元模型,驗(yàn)證了本文理論公式的準(zhǔn)確性。對(duì)比理論解和有限元解結(jié)果,本文得出了以下結(jié)論:本文推導(dǎo)的撓度計(jì)算公式準(zhǔn)確性較好;等效剛度法能夠作為平衡法的替代方法應(yīng)用于拱形蜂窩梁的撓度研究中;剪切變形對(duì)拱形蜂窩梁的撓度影響十分明顯,尤其是當(dāng)構(gòu)件高跨比相對(duì)較大時(shí),考慮剪切變形的理論解最多可能會(huì)比不考慮剪切變形的理論解高約30%;剛度等效、面積等效和本文能量法三種等效方法中,剛度等效的撓度值最大,面積等效略小,本文能量法最小,但兩兩之間的撓度值誤差均不小于4%。
【圖文】：

背景及意義我國建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)因其環(huán)保，裝配速度快，輕。其中，大型廠房、倉庫及公共設(shè)施運(yùn)用居多。拱形蜂窩梁是窩梁特點(diǎn)的新型結(jié)構(gòu)構(gòu)件。蜂窩梁一般是將寬翼緣工字鋼或普再焊接而成的空腹梁，因此這類構(gòu)件常具有自重輕、承載力高；曲梁這類構(gòu)件具有獨(dú)特的流線造型，其線條簡潔、流暢，能，協(xié)調(diào)的形態(tài)，因此受到建筑師的推崇。將曲梁和蜂窩梁的優(yōu)窩梁，現(xiàn)實(shí)中也有不少建筑已經(jīng)將這種構(gòu)件用于工程實(shí)際中，如形蜂窩梁主要應(yīng)用于大跨度的公共建筑和鋼結(jié)構(gòu)雨棚中，，其中型公共建筑如北京城鐵 13 號(hào)線大鐘寺車站、西安建筑科技大學(xué)。

圖 1-2 西安建筑科技大學(xué)文體館 1-2. Cultural and sports hall in Xi'an University of Architecture and Te圖 1-3 拱形雨棚Figure 1-3. Arched canopy
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU391

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本文編號(hào)：2615561