非均勻雪荷載下輕鋼結(jié)構(gòu)的安全性研究
本文關(guān)鍵詞:非均勻雪荷載下輕鋼結(jié)構(gòu)的安全性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:雪荷載是破壞輕鋼結(jié)構(gòu)的重要因素之一,在歷次雪災(zāi)中輕鋼結(jié)構(gòu)暴露出了很多危及結(jié)構(gòu)安全的問(wèn)題,其中除了其承載力儲(chǔ)備不足造成的破壞以外,另外一個(gè)主要的因素是在應(yīng)對(duì)非均勻雪荷載時(shí)屋面剛度的不足。因而,對(duì)這類(lèi)結(jié)構(gòu)在非均勻雪荷載作用下的抗災(zāi)研究具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。本文以工程實(shí)踐中某輕型門(mén)式剛架廠房為有限元模型基礎(chǔ),確立了變量:鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面坡度α和不同規(guī)范中的雪荷載取值S,利用ABAQUS模擬軟件建立試件模型,對(duì)其在各種工況下進(jìn)行靜力加載模擬試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)其模擬后的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析,找出非均勻雪荷載下該門(mén)式剛架廠房各構(gòu)件應(yīng)力、應(yīng)變的變化趨勢(shì),分析其對(duì)結(jié)構(gòu)安全性能的影響,從而找出應(yīng)對(duì)的避險(xiǎn)措施并對(duì)其評(píng)價(jià)。通過(guò)研究得出以下規(guī)律:(1)非均勻分布的雪荷載相比較均勻狀態(tài)下雪荷載會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)屋面梁根部的應(yīng)力有增大的趨勢(shì),而且這種趨勢(shì)廣泛存在于5°到30°的雙坡屋面。(2)非均勻雪荷載作用下結(jié)構(gòu)與均勻雪荷載作用下結(jié)構(gòu)相比會(huì)減小柱頂?shù)膫?cè)向位移,而且這種有利影響會(huì)隨著屋面積雪捕捉率的降低而增大。(3)非均勻雪荷載作用下屋面板及檁條最大豎向位移會(huì)比在均勻雪荷載作用下時(shí)增大,而且出現(xiàn)最大豎向位移的位置會(huì)向迎風(fēng)屋面兩側(cè)發(fā)展。(4)結(jié)構(gòu)強(qiáng)化和增加耗能構(gòu)件都可以有效降低結(jié)構(gòu)所受內(nèi)力和變形,而且采用耗能構(gòu)件更加經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保。把握以上規(guī)律,可最大程度地控制災(zāi)害破壞程度,經(jīng)濟(jì)效益顯著,對(duì)于將來(lái)的工程實(shí)踐具有參考和指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】:輕鋼結(jié)構(gòu) 非均勻雪荷載 有限元 安全性 避險(xiǎn)措施
【學(xué)位授予單位】:遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:TU392.5
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 1 緒論9-24
- 1.1 研究背景9-13
- 1.1.1 問(wèn)題提出9-10
- 1.1.2 降雪災(zāi)害10-13
- 1.2 輕鋼結(jié)構(gòu)介紹13-15
- 1.2.1 輕鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介13-14
- 1.2.2 輕鋼結(jié)構(gòu)類(lèi)型與特點(diǎn)14-15
- 1.3 雪荷載15-22
- 1.3.1 雪荷載基本參數(shù)15-20
- 1.3.2 雪荷載調(diào)查與不均勻分布研究20-22
- 1.4 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀22-23
- 1.4.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀22-23
- 1.4.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀23
- 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容23-24
- 2 有限元軟件的介紹24-30
- 2.1 有限元軟件ABAQUS簡(jiǎn)介24
- 2.2 ABAQUS的組成及功能簡(jiǎn)介24-26
- 2.2.1 ABAQUS/Standard模塊25
- 2.2.2 ABAQUS/Explicit模塊25
- 2.2.3 ABAQUS/CAE模塊25-26
- 2.3 ABAQUS分析步驟26-29
- 2.3.1 創(chuàng)建三維部件模型26-27
- 2.3.2 設(shè)置材料和截面特性27
- 2.3.3 定義裝配件27
- 2.3.4 設(shè)置分析步和變量輸出27-28
- 2.3.5 定義相互作用28
- 2.3.6 施加荷載與邊界條件28
- 2.3.7 劃分網(wǎng)格28-29
- 2.3.8 運(yùn)行分析和后處理29
- 2.4 本章小結(jié)29-30
- 3 工程實(shí)例及模型參數(shù)的確定30-48
- 3.1 工程概況30-33
- 3.2 工程設(shè)計(jì)軟件介紹33
- 3.3 PKPM及理論設(shè)計(jì)33-46
- 3.3.1 剛架柱和梁的設(shè)計(jì)34-41
- 3.3.2 壓型鋼板的設(shè)計(jì)41-42
- 3.3.3 檁條的設(shè)計(jì)42-46
- 3.3.4 墻梁及柱間支撐的設(shè)計(jì)46
- 3.4 工程模擬模型基本參數(shù)的確定46-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 4 有限元軟件模擬及數(shù)據(jù)分析48-72
- 4.1 非均勻雪荷載值的確定48-51
- 4.1.1 對(duì)比中、美、歐、加規(guī)范中雪荷載取值方法及區(qū)別48-49
- 4.1.2 本案例中非均勻雪荷載的取值49-51
- 4.2 有限元模型及模擬方案51-52
- 4.2.1 有限元模型51
- 4.2.2 有限元模擬方案51-52
- 4.3 非均勻雪荷載對(duì)門(mén)式剛架廠房的安全性影響52-65
- 4.3.1 非均勻雪荷載下結(jié)構(gòu)承載力對(duì)于門(mén)式剛架廠房的安全性影響52-59
- 4.3.2 非均勻雪荷載下結(jié)構(gòu)變形對(duì)于門(mén)式剛架廠房的安全性影響59-65
- 4.4 非均勻雪荷載下安全隱患的解決方案65-71
- 4.4.1 基于構(gòu)件強(qiáng)化下的安全避險(xiǎn)方案66-68
- 4.4.2 基于分災(zāi)思想下的安全避險(xiǎn)方案68-71
- 4.5 本章小結(jié)71-72
- 5 結(jié)論與展望72-74
- 5.1 結(jié)論72
- 5.2 展望72-74
- 參考文獻(xiàn)74-76
- 致謝76-77
- 附錄A 剛架柱計(jì)算數(shù)據(jù)77-84
- 附錄B 剛架梁計(jì)算數(shù)據(jù)84-86
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6 田s,
本文編號(hào):274291
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