復(fù)合材料蒙皮板對輕鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響.pdf

1、隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn),我國在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展。其中,以冷彎型鋼為結(jié)構(gòu)骨架、輕型墻體材料為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷彎薄壁型鋼密肋結(jié)構(gòu),具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、美觀、施工速度快、易回收等特點(diǎn)。它的墻面板和屋面板不僅能夠承受其自身平面內(nèi)的荷載,具有平面內(nèi)的抗剪能力,而且對建筑物的整體剛度具有加強(qiáng)作用,這種作用既是本文研究的蒙皮效應(yīng)。
　　蒙皮效應(yīng)的研究方法一般有試驗(yàn)法、簡化分析法和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬法三種。從我國現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范來看,在實(shí)際

2、工程設(shè)計(jì)中并未明確給出考慮蒙皮效應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,這不但不能真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的受力性能,在經(jīng)濟(jì)上也是相當(dāng)大的損失。因此,研究蒙皮效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的影響,得出蒙皮構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的合理布置方式,從而充分發(fā)揮蒙皮效應(yīng)在結(jié)構(gòu)中的作用具有十分重要的意義。
　　本文簡要介紹了簡化分析法、蒙皮效應(yīng)的作用機(jī)理和蒙皮結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。通過對比開口截面和閉口截面的截面特性,得出構(gòu)件采用閉口截面更有利于抵抗變形。結(jié)合實(shí)際工程,文中采用有限元分析軟件,首先建立了無蒙

3、皮框架的優(yōu)良模型,并對其進(jìn)行了位移和應(yīng)力分析。在研究蒙皮結(jié)構(gòu)時(shí),蒙皮板采用 SHELL181單元模擬,連接件采用COMBIN14單元模擬,分析了復(fù)合材料蒙皮板在不同厚度、不同連接方式、不同布置位置時(shí)對輕鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響。由結(jié)果分析得出,增加蒙皮厚度雖能在一定程度上減小結(jié)構(gòu)位移與應(yīng)力,但效果并不明顯也不經(jīng)濟(jì)。相比來看,蒙皮與框架的連接方式以及連接件的間距對其受力影響較大。
　　另外本文中有一些理想化的假設(shè),在模擬分析中沒有考慮蒙