文档介绍：中文摘要摘要:随着变截面门式刚架结构在我国日益广泛的应用,它的稳定性研究也越显重要。变截面门式刚架结构所采用的变截面凸辜《U梗喙厍饔影响因素众多,稳定性能表现复杂。目前国内外的相关研究多集中在单调静力荷载作用范围内,国内尚无对大宽厚比变截面构件抗震性能的研究成果以指导门式刚架结构的抗震设计。因此对变截面透种械サ骶擦稍睾脱泛稍刈饔下的稳定性能研究富有学术意义,并具有较深远的工程应用价值。基于稳定理论和双重非线性有限元方法,以砑9ぷ髌教ǎ疚氖先采用板壳单元建立了变截面透种挠邢拊7治瞿P停媚P涂梢方便考虑初始缺陷和残余应力的影响。本文对单调静力荷载作用下的变截面透种辛巳ü痰牟问治觥8据计算获得的荷载位移曲线、弹性承载力、极限承载力、构件变形、塑性发展等,对比分析了压力和压弯联合作用下,腹板宽厚比、翼缘宽厚比、楔率、长细比等构件几何参数对其稳定性能的影响。根据数值分析结果,从弹塑性分析和有效宽度简化方法出发,对变截面透种矫婺谖榷ǔ性亓浇辛诵拚⒒娉轴力弯矩相关曲线,供工程设计有参考。从弹性承载力、极限承载力出发,对等截面与变截面透止辜辛硕员妊芯浚⒁缘瘸性亓ξT颍臣谱芙崃吮截面压弯构件在不同情况下的腹板宽厚比代表值,分析结果表明采用靠近腹板大头的宽厚比作为压弯楔形透种拱蹇砗癖却碇到衔J实薄本文首次完成了霰浣孛鍴型钢柱低周循环荷载作用下的试验研究。从破坏现象、滞回曲线、局部屈曲、耗能、骨架曲线、位移延性系数、极限承载力等角度,对比分析了轴力、腹板宽厚比、翼缘宽厚比、楔率、初始缺陷等因素对其稳定性能的影响;通过对试验试件破坏机理的分析,获得了对此类构件的工程设最后,本文讨论了循环荷载作用下变截面透种榷ㄐ阅堋T谟呕≡裥率的基础上,从滞回曲线、局部屈曲等角度,对比分析了不同腹板宽厚比构件的循环稳定性能:在综合考虑稳定承载力和延性要求基础上,提出腹板宽厚比限值关键词:变截面透种痪植壳豢砗癖龋荒饩擦κ匝椋晃榷ㄐ阅埽谎计富有意义的结论和建议。要求。环荷载:延性;滞回性能;
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致谢本论文的工作是在我的导师杨娜副教授的悉心指导下完成的,导师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来杨娜老杨娜副教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作,对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,在在完成硕士论文期间,还得到了北京交通大学土建学院陈爱国老师的指导和帮助,在此向他表示深深的谢意。在实验室工作及撰写论文期间,张瑾、龙丽华、焦通、何转利等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业,不断努力前进。本课题承蒙国家自然科学基金和北京交通大学校基金资助,特致殷切谢意。师对我的关心和指导。此向她表示衷心的谢意。
研究背景第滦髀随着我国经济的快速增长,钢结构的综合效益日益显示出来,其应用范围也越来越广泛。近年来,建筑材料的革新以及设计理念和设计手段的不断进步,更是推动着钢结构朝着更高、更大、更轻的方向迅猛发展。轻型钢结构具有自重轻、成型方式灵活、承载能力高、整体刚度大等显著特点,是钢结构体系家族中增长速度最快、最具发展前景的钢结构结构形式之一,颇受业主和设计师的青睐。轻型门式刚架结构属于轻钢结构体系,尽管其在上世纪年代末才由由国外引入,但目前已经成为应用最广泛的钢结构形式之一。门式刚架的主体结构多由焊接蛟透止辜槌桑飧惭剐透职濉NA耸构辜孛媸视ν渚氐谋浠以达到轻盈美观与节省材料的双重效果,梁柱构件经常采用变截面形式,如图所示。门式刚架结构的构件可以在工厂批量生产,工地安装用高强度螺栓,简便而迅速,施工周期短;门式刚架结构造型简捷,在房屋建筑中适用性强,单跨可以小至大至耙陨暇墒视茫嗫缯呖梢愿哺谴竺婊墓ひ党Х俊⒉挚猓飞机库、集贸市场、体育场馆、航空港、商业建筑。目前,门式刚架结构的设计依据主要有上海市制定的地方性设计规程《轻型钢结构设计规程》凸曛匦滦薅┑男岜曜肌睹攀礁占芙峁骨嵝头屋钢结构技术规程》:与国内相比,国外轻型门式刚架结构的设计、制作与安装具有标准化、规范化、通用化、经济化等特点。自上世纪年代开始,美、欧就有不少学者针对此类结构体系进行了相关的研究:鳎糠盅芯砍晒丫从υ谄浣峁股杓乒娣规程校喝缂哉—一陡纸峁狗课莺稍睾涂沽ο凳杓乒娣丁贰⑴浣孛婷攀礁占芙峁占芡渚赝图嵝兔攀礁占芙峁
,门式刚架结构构件通常采用薄而丌展的截面,以充分的利用材料的承载能力。与厚实孛婀辜啾龋嵝兔攀礁占芙峁顾捎霉辜哂薄而宽的特点,二者在承载性能、塑性变形能力、滞回性能等