薄壁管桁轻钢楼面梁的简化分析及快速设计

发布时间：2017-09-24 05:07

  本文关键词：薄壁管桁轻钢楼面梁的简化分析及快速设计

  更多相关文章： 薄壁管桁梁 OSB板轻钢组合楼盖 简化分析 快速设计

【摘要】：OSB板轻钢组合楼盖作为低层冷弯薄壁轻钢建筑的基本单元,由管桁梁和OSB板组成。目前国内外对其研究的方法仅限于试验和有限元,但由于试验数量的局限和有限元建模的繁琐,使得该结构形式一直未被大力推广。鉴于此,本文在保证精确度的基础上,提出薄壁管桁梁的简化电算方法和截面内力简化计算公式,并结合实际情况提出OSB板轻钢组合楼盖的快速设计表,直接为工程提供参考。首先,本文针对偶数组撑薄壁管桁梁和其对应的OSB板轻钢组合楼盖进行足尺补充试验,通过比较其危险截面、破坏方式,发现:偶数组撑薄壁管桁梁和OSB板组合楼盖的破坏形式与奇数组撑相似,均因上弦矩管的压弯破坏而导致整个构件承载力丧失;而破坏截面与奇数组撑略有不同,即由跨中截面转移到了跨中旁第一组撑间截面。此外,通过对比薄壁管桁梁和OSB板组合楼盖的极限承载力及加载全过程的荷载—挠度曲线,可知:OSB板可适当提高薄壁管桁梁的极限承载力,但对其正常使用荷载影响不大。在试验的基础上,本文采用SAP2000有限元软件对薄壁管桁梁进行简化分析。在建模时,通过框架单元模拟管桁梁的主要构件、弹簧非线性连接模拟矩管与Z撑节点处的滑移。将有限元分析结果与试验实测结果对比,两者吻合较好。通过对薄壁管桁梁的跨度、支撑长度、矩管厚度、矩管形状的大量模拟分析,建立了其控制截面内力的简化计算公式。最后,本文在结合本团队陈奋飞组合楼盖极限承载力的分析结果的基础上,确定了OSB板与管桁梁的组合效应,提出增大组合楼盖钢材强度设计值的简化设计方法,并依据实际工程中OSB板轻钢组合楼盖的常用做法,给出了OSB板薄壁管桁梁轻钢组合楼盖的快速设计表,可直接为工程所用。
【关键词】：薄壁管桁梁 OSB板轻钢组合楼盖 简化分析 快速设计
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.9
【目录】：

• 摘要3-4
• ABASTRACT4-11
• 主要符号11-13
• 1 绪论13-23
• 1.1 引言13-15
• 1.2 冷弯薄壁管桁轻钢体系15-17
• 1.2.1 薄壁管桁梁15-16
• 1.2.2 薄壁管桁轻钢组合楼盖16-17
• 1.3 研究现状17-20
• 1.3.1 冷弯薄壁轻钢组合楼盖的研究及简化分析方法17-18
• 1.3.2 压弯构件的研究18-20
• 1.4 课题研究原因、目的和内容20-23
• 1.4.1 课题研究原因20
• 1.4.2 课题研究目的及内容20-23
• 2 自攻螺钉抗剪及薄壁管桁轻钢楼面梁补充试验23-45
• 2.1 自攻螺钉抗剪试验23-28
• 2.2 偶数组撑薄壁管桁轻钢楼面梁试验28-43
• 2.2.1 试验目的28
• 2.2.2 试验设计方案28-30
• 2.2.3 试验加载方案及加载制度30-31
• 2.2.4 试验测量方案31-32
• 2.2.5 试验现象32-33
• 2.2.6 试验数据分析33-43
• 2.3 本章小结43-45
• 3 薄壁管桁梁有限元简化分析45-57
• 3.1 模型思路45
• 3.2 材料本构关系的定义45-46
• 3.3 构件对象单元的选取及定义46-47
• 3.4 Z撑与矩管节点半刚性连接的模拟47-49
• 3.5 数据的提取与处理49
• 3.6 有限元模型验证49-56
• 3.6.1 L4200-1.0-1.2 试件验证49-53
• 3.6.2 L4800-1.2-1.2 试件验证53-56
• 3.7 本章小结56-57
• 4 薄壁管桁梁内力简化计算57-69
• 4.1 控制截面的确定57-58
• 4.2 1-1截面局部弯矩的简化分析58-60
• 4.2.1 β 的确定58-60
• 4.3 1-1截面局部弯矩简化计算公式的修正60-63
• 4.3.1 矩管厚度修正系数 ζ1的确定61-62
• 4.3.2 矩管高度修正系数 ζ2的确定62-63
• 4.4 2-2截面局部弯矩的简化分析63-66
• 4.4.1 下弦局部弯矩计算系数 μ 的确定64-66
• 4.5 1-1截面和 2-2 截面轴力的简化分析66
• 4.6 内力简化计算公式验证66-67
• 4.7 本章小结67-69
• 5 OSB板薄壁管桁轻钢组合楼盖快速设计69-77
• 5.1 设计准则的确定69
• 5.2 组合效应分析69-72
• 5.2.1 组合放大系数的确定70-72
• 5.2.2 试验验证72
• 5.3 组合楼盖的快速设计72-76
• 5.4 本章小结76-77
• 6 结论与展望77-79
• 6.1 结论77
• 6.2 后续研究展望77-79
• 致谢79-81
• 参考文献81-83
• 附录A83-87
• 附录B87

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6 何方成;;两种薄壁管材超声波检测方法的对比研究[A];北京机械工程学会2006年优秀论文集[C];2006年

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本文编号：909503