三角管桁架结构性能和经济性分析
发布时间：2021-04-29 10:27
三角管桁架结构受力简单明确,整体性好,施工速度快,经济性优等特点,近年来被用在许许多多的工程项目中。三角管桁架结构受力特点类似于受弯构件,可按照格构式受弯构件进行分析。由于其结构自身平面外有一定的刚度和稳定性,可以在较大跨度内不设置平面外侧向支撑即可保证结构自身稳定,故该结构较一般的单跨实腹式钢梁结构更为经济。一定荷载作用下,如何采用合理的结构布置方式,让结构不提前发生破坏,又能使得结构更为的经济,是本文研究的重点。根据钢结构设计原理中对格构式构件的受压、受弯及整体稳定性理论的结论,可以把三角管桁架结构类比为格构式受弯构件来做研究分析。首先,手算推导三角管桁架截面的截面特性,再由格构式受弯构件的稳定理论公式,来验算某三角管桁架结构的稳定性。由手算推导的结果,推测影响三角管桁架结构性能的因素。其次,利用MADIS/GEN有限元软件,对可能影响结构性能的因素,如不同支座、不同温度、蒙皮效应、不同高跨比、不同宽高比以及不同腹杆布置等情况,建立多组结构计算模型对比分析。通过改变模型中某一因素,得出模型在各种变化下结构位移、杆件内力的计算结果。根据计算结果,分析这一种因素变化下的结构受力变化情况...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 结构的特点
1.3 结构破坏的原因
1.4 国内外研究现状
1.5 本文研究的主要内容
第二章 三角管桁架力学模型分析
2.1 选取结构模型
2.1.1 结构的介绍
2.1.2 支座的选取
2.1.3 腹杆的形式
2.2 计算截面特性
2.2.1 推导截面特性公式
2.2.2 计算桁架截面特性
2.3 计算截面强度
2.3.1 轴心受拉
2.3.2 轴心受压
2.3.3 压弯强度
2.4 计算等效刚度
2.4.1 等效抗弯刚度
2.4.2 等效剪切刚度
2.5 临界稳定弯矩计算
2.6 验算整体稳定及强度
2.6.1 整体稳定验算
2.6.2 强度验算
2.6.3 有限元模型对比
2.7 临界稳定弯矩计算
2.8 本章小结
第三章 有限元概述及模型的建立
3.1 有限元法介绍
3.2 有限元软件MADIS/GEN概述
3.3 模型的假定
3.3.1 竖向腹杆的刚接与交接
3.3.2 水平腹杆的布置
3.3.3 支座的选取
3.4 本章小结
第四章 影响空间管桁架结构性能的因素
4.1 温度
4.2 蒙皮效应
4.3 高跨比、高宽比
4.4 材料强度
4.5 腹杆布置及大小
4.6 本章小结
第五章 以某工程为例分析结构合理性和经济性
5.1 工程概况
5.1.1 建筑概况
5.1.2 结构概况
5.1.3 结构选型
5.2 屈曲分析
5.2.1 屈曲分析概述
5.2.2 建立模型
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土管柱-钢桁架混合结构抗震性能[J]. 岳健广,钱江,白国良,李红星,雷拓. 江苏大学学报(自然科学版). 2010(05)
[2]Development of a nonlinear 3D solid finite element model for the calculation of bending moments of flexural members[J]. 金文成,周小勇,李娜. Academic Journal of Xi’an Jiaotong University. 2008(01)
[3]钢管相贯K型节点焊接残余应力的数值模拟与试验分析[J]. 罗永赤. 钢结构. 2006(06)
[4]混合有限元法分析带纵肋钢箱构件的受力[J]. 苏庆田,张其林. 工程力学. 2006(10)
[5]管桁架的平面外稳定问题的研究[J]. 董一萌. 结构工程师. 2006(04)
[6]大跨度空间管桁架设计与施工的若干问题[J]. 唐兵传,丁晓东. 钢结构. 2006(03)
[7]门式刚架轻钢结构的优化设计[J]. 黄乐平,陈建兰. 山西建筑. 2005(09)
[8]大跨预应力钢桁架优化设计和最优造价曲线研究[J]. 关贤军,黄鼎业,尤建新. 土木工程学报. 2004(08)
[9]大跨度预应力钢结构屋盖体系设计[J]. 韩小雷,杨春,季静,陈庆军,郑宜,林鹏. 华南理工大学学报(自然科学版). 2002(10)
[10]空间网格结构几何非线性有限元分析方法的研究[J]. 董石麟,张志宏,李元齐. 计算力学学报. 2002(03)
硕士论文
[1]大跨度管桁架承载力及稳定性分析[D]. 黄江.合肥工业大学 2012
[2]缺陷对管桁架结构工况影响分析[D]. 武鹏.长安大学 2008
[3]钢管桁架结构的整体稳定性能及设计方法研究[D]. 吴连杰.北京交通大学 2007
本文编号：3167359
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 概述
1.2 结构的特点
1.3 结构破坏的原因
1.4 国内外研究现状
1.5 本文研究的主要内容
第二章 三角管桁架力学模型分析
2.1 选取结构模型
2.1.1 结构的介绍
2.1.2 支座的选取
2.1.3 腹杆的形式
2.2 计算截面特性
2.2.1 推导截面特性公式
2.2.2 计算桁架截面特性
2.3 计算截面强度
2.3.1 轴心受拉
2.3.2 轴心受压
2.3.3 压弯强度
2.4 计算等效刚度
2.4.1 等效抗弯刚度
2.4.2 等效剪切刚度
2.5 临界稳定弯矩计算
2.6 验算整体稳定及强度
2.6.1 整体稳定验算
2.6.2 强度验算
2.6.3 有限元模型对比
2.7 临界稳定弯矩计算
2.8 本章小结
第三章 有限元概述及模型的建立
3.1 有限元法介绍
3.2 有限元软件MADIS/GEN概述
3.3 模型的假定
3.3.1 竖向腹杆的刚接与交接
3.3.2 水平腹杆的布置
3.3.3 支座的选取
3.4 本章小结
第四章 影响空间管桁架结构性能的因素
4.1 温度
4.2 蒙皮效应
4.3 高跨比、高宽比
4.4 材料强度
4.5 腹杆布置及大小
4.6 本章小结
第五章 以某工程为例分析结构合理性和经济性
5.1 工程概况
5.1.1 建筑概况
5.1.2 结构概况
5.1.3 结构选型
5.2 屈曲分析
5.2.1 屈曲分析概述
5.2.2 建立模型
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土管柱-钢桁架混合结构抗震性能[J]. 岳健广,钱江,白国良,李红星,雷拓. 江苏大学学报(自然科学版). 2010(05)
[2]Development of a nonlinear 3D solid finite element model for the calculation of bending moments of flexural members[J]. 金文成,周小勇,李娜. Academic Journal of Xi’an Jiaotong University. 2008(01)
[3]钢管相贯K型节点焊接残余应力的数值模拟与试验分析[J]. 罗永赤. 钢结构. 2006(06)
[4]混合有限元法分析带纵肋钢箱构件的受力[J]. 苏庆田,张其林. 工程力学. 2006(10)
[5]管桁架的平面外稳定问题的研究[J]. 董一萌. 结构工程师. 2006(04)
[6]大跨度空间管桁架设计与施工的若干问题[J]. 唐兵传,丁晓东. 钢结构. 2006(03)
[7]门式刚架轻钢结构的优化设计[J]. 黄乐平,陈建兰. 山西建筑. 2005(09)
[8]大跨预应力钢桁架优化设计和最优造价曲线研究[J]. 关贤军,黄鼎业,尤建新. 土木工程学报. 2004(08)
[9]大跨度预应力钢结构屋盖体系设计[J]. 韩小雷,杨春,季静,陈庆军,郑宜,林鹏. 华南理工大学学报(自然科学版). 2002(10)
[10]空间网格结构几何非线性有限元分析方法的研究[J]. 董石麟,张志宏,李元齐. 计算力学学报. 2002(03)
硕士论文
[1]大跨度管桁架承载力及稳定性分析[D]. 黄江.合肥工业大学 2012
[2]缺陷对管桁架结构工况影响分析[D]. 武鹏.长安大学 2008
[3]钢管桁架结构的整体稳定性能及设计方法研究[D]. 吴连杰.北京交通大学 2007
本文编号：3167359
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