钢—竹箱组合梁受弯性能分析

发布时间：2017-03-21 05:10

  本文关键词：钢—竹箱组合梁受弯性能分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冷弯薄壁型钢-竹胶板组合箱形梁是把型钢和竹胶板两种材料组合为一个整体共同受力,协调变形的一种梁。虽然钢-竹组合梁的研究时间还不太长,但无论是与木结构还是与钢结构相比,由于其力学性能的复杂性,针对这种组合结构的研究工作仍然不够充分和完善。本文在已有的冷弯薄壁型钢-竹胶板组合箱形梁试验的基础上,针对其受弯性能,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了考虑交界面粘结滑移的冷弯薄壁型钢-竹胶板组合箱形梁三维非线性数值分析模型,并对组合梁数值模拟中竹胶板和型钢材料模型定义、有限元建模、弹簧单元生成及后处理等关键技术进行系统研究。将有限元计算结果和试验结果进行对比,验证了模型的合理性。利用该模型分析和研究了钢-竹组合箱形梁的受弯性能和破坏机理,对影响冷弯薄壁型钢-胶合板组合箱形梁受弯性能的诸多参数(钢材强度等级、竹胶板厚度、型钢宽度、型钢刚度及型钢厚度)进行了参数分析,从而得到组合梁受弯性能随这些参数的变化规律。在此基础上利用正交分析原理,分析不同参数组合梁抗弯承载力的影响程度大小,从而得到对提高组合梁抗弯承载力最有效的参数水平组合。
【关键词】：组合梁 受弯性能 非线性有限元分析 参数分析 正交分析
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU398.6
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-23
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 钢与混凝土组合结构8-10
• 1.2.1 钢与混凝土组合结构的主要类型及其特点9-10
• 1.2.2 钢与混凝土组合结构发展与应用现状10
• 1.3 现代竹木结构10-12
• 1.3.1 木结构的发展与应用现状10-11
• 1.3.2 竹结构的发展与应用现状11-12
• 1.4 钢-木和钢-竹组合结构12-17
• 1.4.1 钢-木组合结构12-13
• 1.4.2 钢-竹组合结构13-17
• 1.5 钢-木组合结构研究现状17
• 1.6 钢-竹组合结构研究现状17-20
• 1.7 本文要研究的主要内容及方法20-23
• 2 钢-竹组合箱形梁ABAQUS有限元建模23-33
• 2.1 引言23
• 2.2 材料本构关系与破坏准则23-25
• 2.3 单元选取与接触设置25-28
• 2.4 几何初始缺陷的施加28
• 2.5 模型建立及网格划分28-29
• 2.6 边界条件及荷载施加29
• 2.7 非线性分析29-30
• 2.7.1 几何非线性29-30
• 2.7.2 材料非线性30
• 2.8 求解方法30-33
• 3 钢-竹组合箱型梁有限元计算结果分析33-41
• 3.1 试验概况33-34
• 3.2 典型试件受力全过程分析34-36
• 3.3 组合梁荷载-跨中挠度曲线对比分析36-38
• 3.4 本章小结38-41
• 4 钢-竹组合箱形梁受弯性能参数分析41-57
• 4.1 各参数对组合梁受弯性能的影响41-45
• 4.1.1 钢材屈服强度的影响41-42
• 4.1.2 型钢厚度的影响42-43
• 4.1.3 型钢宽度的影响43-44
• 4.1.4 型钢高度的影响44-45
• 4.1.5 竹胶板厚度的影响45
• 4.2 抗弯承载力计算公式的优化45-48
• 4.3 正交试验分析48-54
• 4.3.1 正交设计方案48-49
• 4.3.2 正交分析49-54
• 4.4 本章小结54-57
• 5 结论与展望57-59
• 5.1 主要结论57-58
• 5.2 建议及展望58-59
• 参考文献59-61
• 个人简介61-62
• 导师简介62-63
• 获奖成果目录63-64
• 致谢64

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