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文檔簡介
1、目前,門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、施工工期短、造型美觀和經(jīng)濟效果好等優(yōu)點,已被廣泛應用。該種房屋的外圍護結(jié)構(gòu)通常為壓型鋼板,壓型鋼板的蒙皮效應可以有效提高結(jié)構(gòu)整體剛度。然而現(xiàn)階段,由于技術(shù)上的原因,我國在對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,只考慮結(jié)構(gòu)主體的整體受力,忽略結(jié)構(gòu)中實際存在的蒙皮效應,不僅不符合結(jié)構(gòu)的實際受力狀況,甚至可能會使得屋面壓型鋼板被扭曲甚至拉裂破壞,造成嚴重的安全事故?;诖耍疚膶﹂T式剛架輕型房屋鋼結(jié)
2、構(gòu)中的蒙皮效應展開研究。
本文通過閱讀大量國內(nèi)外關(guān)于蒙皮效應的研究成果,分析總結(jié)了門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中,蒙皮效應的作用機理,考慮蒙皮效應的基本條件,受力蒙皮結(jié)構(gòu)的主要組成部件以及節(jié)點布置類型,蒙皮效應分析的常用方法。分析總結(jié)了蒙皮效應有限元理論的基本原理,重點探討了蒙皮板單元中蒙皮板的等效和等效剪切模量的確定方法,連接件單元和剛架構(gòu)件單元的單元方程。對一輕鋼結(jié)構(gòu)蒙皮效應試驗模型進行了有限元模擬分析,驗證了本文有限元方法的有
3、效性。
以工程中常見的雙坡單跨門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)為實例,建立了四種情況下的四種模型,并進行了彈性靜力計算和模態(tài)分析,通過比較分析不同模型中結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力、周期(頻率)和振型情況,結(jié)果表明:門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中的蒙皮效應提高了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向剛度,使得結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布更加均勻、合理,同時提高了結(jié)構(gòu)整體承載力,從而使得原支撐桿件對結(jié)構(gòu)的作用變小,但振型變得復雜。通過對設(shè)計時考慮蒙皮效應和不考慮蒙皮效應時的用鋼量進行比較分析,結(jié)果
4、表明:在相同性能下,門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中的蒙皮效應可以大大減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸和自重,具有較高的經(jīng)濟價值。
以封閉式單跨門式剛架廠房為實例,分析了剛架柱長細比、蒙皮板厚度及蒙皮開洞對門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中蒙皮效應的影響,結(jié)果表明:①、在結(jié)構(gòu)允許長細比以內(nèi),結(jié)構(gòu)中蒙皮效應使得在一定范圍內(nèi)改變剛架長細比,對結(jié)構(gòu)側(cè)移的影響不大;②、蒙皮板厚的增加可以提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)移能力并減小內(nèi)力,但幅度是有限的;③、隨著蒙皮開洞率的增加,蒙皮效
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