轻钢门式刚架在风荷载作用下的屈曲性能研究

发布时间：2019-04-12 13:07

【摘要】：自从轻钢结构从国外引进后在我国得到了蓬勃的发展,而冷弯薄壁型钢作为轻钢结构的重要部分在轻钢门式刚架结构中得到大量应用,它在各种荷载作用下特别是风荷载作用下的屈曲通常是结构设计的控制条件。国外对冷弯薄壁轻钢门式刚架开展了一些理论和试验研究,国内对这方面研究甚少,特别是对冷弯薄壁型钢门式刚架在风荷载作用下的屈曲性能研究未发现相关研究报道。针对这种情况,本文对冷弯薄壁轻钢门式刚架在风荷载作用下的屈曲性能进行了较为深入的研究。本文的主要工作：(1)采用有限元分析软件ANSYS来建立冷弯薄壁型钢门式刚架精细的数值分析模型,并进行网格收敛性分析。(2)对单榀冷弯薄壁轻钢门式刚架结构在风荷载以及竖向荷载与风荷载共同作用下受力及屈曲行为进行研究,进行线性分枝分析和非线性分枝分析,包括几何线性分析、几何非线性分析、几何材料双重非线性分枝分析,并将线性分析结果与非线性分析结果进行比较。(3)根据建立的数值分析模型,对影响冷弯薄壁型钢门式刚架稳定的一些因素进行了研究。探讨了腹板高厚比、翼缘宽厚比、高跨比、斜梁坡度、梁柱线刚度比以及缺陷形状和缺陷大小等因素对稳定极限承载力的影响,提出一些有意义的结论,工程设计提供了的参考依据。
[Abstract]:Since the introduction of light steel structure from abroad, it has been developed vigorously in our country. As an important part of light steel structure, cold-formed thin-walled section steel has been widely used in light steel portal frame structure. Buckling under various loads, especially under wind loads, is usually the control condition of structural design. Some theoretical and experimental studies on cold-formed thin-walled steel portal frames have been carried out abroad, but few studies have been carried out in China, especially on the buckling behavior of cold-formed thin-walled steel portal frames under wind loads. In view of this situation, the buckling behavior of cold-formed thin-walled steel portal rigid frame under wind load is studied deeply in this paper. The main work of this paper is as follows: (1) the finite element analysis software ANSYS is used to establish the fine numerical analysis model of cold-formed thin-walled steel portal frame. The grid convergence analysis is carried out. (2) the force and buckling behavior of a single cold-formed thin-walled steel portal frame structure under wind load and vertical load and wind load are studied, and the linear branching analysis and nonlinear branching analysis are carried out. It includes geometric linear analysis, geometric nonlinear analysis and geometric material double nonlinear branching analysis. The results of linear analysis are compared with those of nonlinear analysis. (3) according to the established numerical analysis model, Some factors affecting the stability of cold-formed thin-walled steel portal frame are studied. The effects of web height-thickness ratio, flange width-thickness ratio, height-span ratio, slope of inclined beam, linear stiffness ratio of beam to column, shape and size of defects on the stability ultimate bearing capacity are discussed, and some meaningful conclusions are put forward. The engineering design provides a reference basis.
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU392.5;TU312.1

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本文编号：2457045