钢木组合屋盖结构静力性能研究
本文关键词：钢木组合屋盖结构静力性能研究 出处：《海南大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：近年来木结构和钢结构低层住宅作为一种低碳环保建筑已在国内悄然兴起,钢木组合屋盖结构房屋是以彩钢板作屋面板,木构件作墙体骨架,轻型板材作墙面板,通过螺栓、钢板连接件和自攻螺钉连接而成的新型节能环保住宅体系。本文在实际调研和查阅大量文献的基础上,分析了该类型结构建筑在海南地区应用的适用性,用有限元软件模拟了Kifle G.Gebremedhin的试验,拟合了屋盖的荷载-位移曲线,并在此基础上提出了组合屋盖水平荷载作用下刚度的简化计算公式。 通过对海南农村民居和生态旅游景区建筑的调研,介绍了我国海南地区农村低层住宅和旅游景区低层避暑山庄的建设现状,针对木结构和钢结构建筑的特点及海南地区资源与气候环境特点,借鉴国内外发达国家(地区)木结构和钢结构建筑的建设经验,提出钢木组合屋盖结构建筑在海南的适宜建造形式。 本文基于单层房屋钢木组合屋盖结构的荷载-位移试验,应用ANSYS对其进行模拟和最小二乘法原理对屋架荷载-位移关系进行回归分析,分析了在水平荷载作用下,纯木框架、木框架加山墙钢板、木框架加四面墙钢板、木框架加四面墙钢板及半坡屋面板、木框架加四面墙钢板及双坡屋面板五种情况下纵向11根柱子檐口处的荷载-位移曲线。研究表明山墙加钢板,主要增加山墙框架的刚度,对中间框架刚度提高的贡献不明显,纵墙加钢板对各横向框架的侧向刚度的贡献均很小,而屋面钢板的蒙皮作用能显著提高中间每榀框架的刚度,且山墙不是绝对刚性的,理论计算结果与试验结果吻合较好。 通过材料力学和理论力学的剪切变形、扭转变形和弯曲变形等相关知识,本文推导了组合屋盖的水平位移刚度的简化计算公式,并与有限元计算结果进行比较,吻合较好。
[Abstract]:In recent years, as a kind of low carbon environmental protection building, wood structure and steel structure low-rise house has emerged quietly in our country. The steel-wood composite roof structure house is made of colored steel plate as roof board and wood member as wall skeleton. A new energy saving and environmental protection housing system based on bolts, steel plate connectors and tapping screws. This paper is based on the actual investigation and reference of a large number of documents. This paper analyzes the applicability of this type of structure building in Hainan area, simulates the test of Kifle G. Gebremedhin with finite element software, and fits the load-displacement curve of roof. On this basis, a simplified formula for calculating the stiffness of composite roof under horizontal load is proposed. Based on the investigation of residential buildings and eco-tourism buildings in Hainan rural areas, this paper introduces the present situation of the construction of low-rise residential houses and low-rise summer resorts in Hainan area. In view of the characteristics of wood structure and steel structure building and the characteristics of resources and climate environment in Hainan area, the construction experience of wood structure and steel structure building in developed countries at home and abroad is used for reference. The suitable construction form of steel-wood composite roof structure in Hainan is put forward. Based on the load-displacement test of single-story steel-wood composite roof structure, the ANSYS simulation and the least square method are used to analyze the load-displacement relationship of roof truss. Under the action of horizontal load, pure wood frame, wood frame plus gable steel plate, wood frame plus four wall steel plate, wood frame plus four wall steel plate and semi-slope roof slab are analyzed. The load-displacement curves of the cornice of 11 columns under the condition of wood frame plus four wall steel plate and double slope roof slab are studied. The results show that the stiffness of the gable frame is mainly increased by adding steel plate to the gable wall. The contribution of longitudinal wall and steel plate to lateral stiffness of each transverse frame is very small, while the skin effect of roof steel plate can significantly improve the stiffness of each frame. And the gables are not absolutely rigid, and the theoretical results are in good agreement with the experimental results. Based on the knowledge of shearing deformation, torsional deformation and bending deformation of material mechanics and theoretical mechanics, a simplified formula of horizontal displacement stiffness of composite roof is derived in this paper. The results are in good agreement with the finite element calculation results.
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU398.6;TU311.1
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，本文编号：1438060
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