文档介绍：预应力门式刚架的受力性能研究要摘关键词:门式刚架预应力变截面构件有限元门式刚架是轻钢结构中常见的一种形式,广泛应用于单层工业厂房、民用及仓储房屋。目前,门式刚架的设计一般采用梁柱变截面的形式,以适应门式刚架巾弯矩的变化,达到节约钢材的目的。本文引入预应力的思想,即通过对门式刚架施加预应力的方法来调整刚架内力峰值、调节结构的刚度、有效节约钢材、增加结构稳定性、减少结构变形。本文采用拉索法对门式刚架施加预应力,利用有限元原理和程序,编制了相关的计算分析和优化设计程序;研究了拉索的初拉力、拉索的截面积、风荷载、门架的跨度、门架的高度、门架的间距等参数对预应力门式刚架受力性能的影响;并根据常用的门架尺寸,给出了相应的设计建议,可供工程设计参考采用。
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第一章绪论门式刚架的发展历程与现状预应力钢结构的发展历程与现状个单层非住宅建筑的%以上,增长速度很快【而在我国,只是进入上个世纪门式刚架结构体系是美国从年代的军事设施、兵营发展而来的。第二次世界大战以后,百废待兴,对建筑的需求量很大,于是美国人首先利用兵营的经济性,多功能性发展成工厂、仓库;尔后,随着门式刚架结构设计水平的提高,新型建筑材料的出现,加工设备的不断改善,设计形式的新颖多样化,使这种建筑的用途越来越广泛,渐渐普及到商业建筑、公共建筑、交通设旌等非住宅建筑中。近年来,随着门式刚架结构的推广稳科学技术的提高,门式刚架在设计、结构计算、制图、构件加工、经营管理方面都实现了计算机控制:在技术开发、制品的改良、防火等方面也取得了丰硕成果。美国轻型钢结构体系建筑的销售额年为万美元,年为亿美元,年增加到亿美元,占整年代来开始使用,由此可见,我国在这方面还是有很大差距的。门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房、民用及仓储房屋中一种常见的结构形式。特别是近十多年来,随着我国经济建设的迅速发展,由于生产的需要,这类结构以其用钢量低、重量轻、造价低、适用范围广等优点而获得广泛应用【。在轻钢建筑中,提高钢构件的承载力不是简单地依靠增加材料的重量,而是通过合理的截面设计,充分利用材料的潜能来达到的。对于门式刚架结构中的梁柱采用变截面的形式,适应刚架弯矩的不均匀分布,充分发挥材料的潜力。同时,结合其它轻型屋面材料、墙体材料,使得门式刚架经济效益显著。预应力技术是一项古老的工艺,很多世纪前就在工程、工具和人们生活中得到应用,如撑伞、锚定帐蓬时“绷紧”要求的预张拉、木桶木盆制造过程中“套箍”工序的预加压等,都是人们对预应力技术的应用。在生产、生活中还有许多事例都涉及预应力技术,但人们往往没有自觉地认识它、利用它。如军工部门炮筒制造工艺中,外筒预热膨胀后与内简装配成型,冷却后内外筒密合为整体,就
本文的研究目的和意义应力的道理。因此,现今钢结构工程中应用的新技术——预应力原理,早已在人是利用了预应力原理。现代食品加工中许多罐头的封口及开口技术中也蕴含着预类的生产、生活中应用了千百年,只不过人们自觉地将顸应力技术应用到现代大型钢结构工程中以节约材料、提高刚度及承载力,才是近几十年的事情。预应力钢结构学科从诞生到现在已经经历了年时间¨“。二次世界大战以后重建经济时要求对旧有结构和桥梁加固补强,当时材料匮乏。资金短缺,要求降低用钢量以节约成本,于是出现了在传统钢结构中引入预应力的预应力钢结构学科。随着科技进步、工业发达,世纪末期在大量新材料、新技术、新理论的推动下,预应力钢结构领域中产生了一批张拉结构体系,它们受力合理,节约材科。形式多样,造型新颖,应用广泛,成为建筑领域中盼最新成就。预应力钢结构学科从初始的简单节材思想发展到现代预应力张拉钢结构系列,历经了探索、观望、前进、突破、创新、繁荣的各个阶段。目前,我国预应力钢结构从最初的预应力钢梁、钢屋盖和钢栈桥等发展到预应力刚架、空间桁架、网架及网壳结构,近年来还出现了预应力组合梁,组合网架及组合楼盖和转换层等新型结构】。这些结构既适用于屋盖结构,也可用于楼盖结构,在工业建筑和民用建筑上都得到了广泛应用,如北京西客站主站房门楼びαΩ占芗罢厩预应力钢桁架过街天桥、上海虹桥机场维修机库预应力空间桁架、攀枝花体育馆预应力钢网壳吮咝纹矫妫越窍叱.、上海国际购物中心预应力组合网架约澳暇┠掣层广场裙楼预应力组合网架×.榷际墙昀丛びαΩ纸峁沟挠τ实例陋应用预应力钢结构技术的基本思想是,采用人为的方法在结构或构件内,引入与荷载效应相反的预应力,以提高结构承载能力由炝瞬牧锨慷鹊姆,改善结构受力状态髡诹Ψ逯,增大刚度┘映跏嘉灰疲┐蠼峁乖市位移范围锏浇谠疾牧稀⒔档驮旒鄣哪康摹4送猓びα咕哂刑岣呓峁刮定性、抗震性,改善结构疲劳强度,改进材料低温、抗蚀等各种特性的作用【俊轻钢门架的粱、柱多采用变截面实腹或有空洞构件,在柱头或跨中以螺栓拼
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