輕鋼結(jié)構(gòu)在考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)影響下的有限元模擬分析.pdf

1、在傳統(tǒng)意義上的輕鋼結(jié)構(gòu)中，大量采用了壓型鋼板來制作建筑的屋面板和墻面板。這些被用于制作屋面板和墻面板的壓型鋼板通常被稱之為“蒙皮板”。在輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑中，壓型鋼板在作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，當(dāng)它與框架梁柱構(gòu)件形成良好連接，可以在一定程度上承受壓型鋼板平面內(nèi)的荷載，即擁有了平面內(nèi)的抗剪能力，并能夠參與結(jié)構(gòu)的整體受力，還可以在一定程度上增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度。與此同時，它還可以使得結(jié)構(gòu)的空間整體性得到大幅度提高，結(jié)構(gòu)側(cè)移減小。研究學(xué)者們把蒙皮板的這些影響

2、作用稱作“應(yīng)力蒙皮效應(yīng)”。大半個世紀(jì)以來，海外學(xué)者已經(jīng)完成了大量關(guān)于應(yīng)力蒙皮效應(yīng)的研究，除此以外還編制了比較完善的蒙皮設(shè)計規(guī)范。然而在我國，關(guān)于應(yīng)力蒙皮效應(yīng)的相關(guān)研究還尚顯薄弱，雖然部分研究學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了一定量的關(guān)于受力蒙皮結(jié)構(gòu)的試驗和研究，但是這些研究的研究主體大都是蒙皮體本身。并且在實際工程的設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計從業(yè)人員也大多把蒙皮板的應(yīng)力蒙皮效應(yīng)視作安全儲備，而缺乏對蒙皮效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的有利作用的考慮。
　　本文在總結(jié)和歸納前人研究的

3、基礎(chǔ)上，通過分析并總結(jié)受力蒙皮結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成組件、節(jié)點(diǎn)的布置方式、應(yīng)力蒙皮效應(yīng)的工作機(jī)理、在實際設(shè)計中可以考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)的前提條件以及關(guān)于蒙皮效應(yīng)研究的常用分析方法。學(xué)習(xí)并參考現(xiàn)行規(guī)范首先建立一個不考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)的傳統(tǒng)多層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的有限元模型，接著創(chuàng)建一個考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)的多層傳統(tǒng)輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的有限元模型。對這兩個模型進(jìn)行內(nèi)力分布情況、位移變形情況、強(qiáng)度、剛度以及經(jīng)濟(jì)性等各方面的分析比較，總結(jié)出蒙皮結(jié)構(gòu)受力分布情況的變形規(guī)律，繼

4、而通過考慮已經(jīng)歸納總結(jié)的輕鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力蒙皮效應(yīng)的控制因素，通過改變這些控制因素來探索這些因素對輕鋼結(jié)構(gòu)影響規(guī)律和影響程度，并總結(jié)相關(guān)結(jié)論。最后在結(jié)合當(dāng)下政策背景下，對應(yīng)力蒙皮效應(yīng)進(jìn)行了簡單的SWOT方法分析。接著通過采用造價計量軟件，計算出了以柱頂位移值為控制量的傳統(tǒng)輕型鋼結(jié)構(gòu)與考慮蒙皮輕型鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)分別的建造成本，將兩種結(jié)構(gòu)的成本進(jìn)行對比。接著結(jié)合本文所得到的輕鋼結(jié)構(gòu)可以通過考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)可以實現(xiàn)一定程度上的構(gòu)件截面尺寸的減小