文档介绍：焊接对高层钢结构承载力影晌的研究摘要在钢结构工厂制作和施工现场拼装的过程中,温度随时间和空间的急剧变化,使钢结构产生较大的残余应力和残余变形。前者会降低多高层钢框架构件的刚度,影响其弹性极限承载力;后者则使框架二阶效应增加。可见焊接残余应力和残余变形对结构承载力的影响不能忽略,研究焊接残余应力和残余变形对多高层钢框架承载力的影响具有较大的现实意义。本文首先利用有限元程序模拟焊接过程中热源移动的全过程,求出钢结构梁柱节点焊缝连接处残余应力和残余变形的分布方式。再建立平面框架整体模型,将残余应力和残余变形作为初始条件,并考虑二阶效应和材料非线性,进行结构承载力分析,得到考虑二阶效应的框架内力和位移,通过与不考虑残余应力和变形的框架极限承载力对比,说明残余应力和变形对两跨以上纯钢框架影响较大,应予以考虑。最后建立框架~核心筒平面模型,利用生死单元法模拟从框架边跨到筒体和从筒体到框架两种不同顺序的焊接,分析焊接顺序对残余应力、残余变形及结构承载力的影响,得出从筒体到边跨的顺序焊接时残余应力和残余变形较小,对结构承载力影响亦较小,故建议从简体向边跨的顺序施工。关键词:残余应力,残余变形,多高层钢结构,框架,承载力,影响浙江工业大学硕士学位论文
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作者繇岩特吼碲分日日期:刀匆年卵枞导师签名:主豆陲生日期:加殍夕月刀日浙江工业大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外,本论文工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得浙江法律责任。作者签名:巧.’
第一章绪论钢结构的应用和发展的一种钢结构形式【”嘤糜诖罂缍裙ü步ㄖ⒐ひ党Х亢鸵恍┒越ㄖ占洹⒔结构制作和安装全部实现了国产化【俊多高层钢框架结构是建筑钢结构的主要应用形式之一,是目前应用日益普遍筑体型、建筑功能有特殊要求的建筑物和构筑物中,如剧院、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、仓库、工业车间、电厂锅炉刚架、矿山采矿井架、近海石油钻井平台等【浚嗖愀挚蚣芄ひ党Х考俺旃サ挠τ每始迅速递增;多层住宅钢框架结构体系,已有多家钢结构公司进行开发研究,并完成了一批代表性的多层钢框架结构住宅示范性工程。钢框架结构多数由横梁与立柱刚接而成。与普通梁式结构相比,节省钢材,结构横向刚度好,横梁高度小,可增加建筑物净空,是一种比较经济的结构形式【俊框架结构一般可分为单跨单层、单层多跨和多层多跨等结构形式,以满足不同建筑造型和功能的需求年代中期以后,随着我国建筑钢材的发展,一些外资工程的兴建,高层钢结构开始在我国出现。因为随着建筑物层数的增加,钢筋混凝土结构的造价迅速增加,其基础造价也伴随着建筑物高度而急剧上升,所以这两种结构的造价差距不断缩小。此外钢结构具有施工安装简洁方便、早投产早收益,梁柱等构件截面较小且相对于钢筋混凝土结构增加了使用面积以及抗震性能好等优点,因而越来越受重视。进入年代以后,我国掀起了超高层建筑的建设高潮,其中上海的超高层钢结构发展尤为迅速。到年底,我国大陆建成的超过陨系某卟愀纸峁己有啊F渲愀纳虾=鹈笙玫笔泵惺澜绲谒模刮夜母卟憬筑进入了世界前列。与此相适应的在高层建筑结构的科学研究、设计软件的编制、设计能力及各项配套的工艺技术方面均取得了进展,钢结构的制作及与安装方面的国产化已具有相当水准。值得一提的是大连远洋大厦钢结构的设计、钢材、钢浙江工业大学硕士学位论文
钢框架结构的分析历史及现状位移模式:即普通梁单元位移模式【骱椭苯踊治灰颇J洁省怀埃胀旱ピN灰与钢筋混凝土框架结构相比,钢结构框架体系有其自身的特点,如:框架梁柱剪切变形与几何非线性的交互作用、梁柱的半刚性连接、节点域剪切变形、杆件的残余应力、杆件的初始缺陷、板件的局部稳定以及结构的整体稳定等等,归纳起来,就是钢框架结构的两大非线性问题:几何非线性和材料非线性问题。钢框架结构几何非线性分析的一般理论和计算方法一直是人们进行大量研究一柱理论来分析平面框架的几何非线性性能,并且为了简化计算,进行了一定程度上的近似处理,例如忽略弯曲变形对轴向应变的影响、忽略剪切变形的影响等。募扑憬峁怯Ρ浜陀αΓ皇室斯こ逃τ茫壹扑懔颗哟蟆>攀甏酰分别假定一个三次函数位移场,并应用虚功增量方程,得到包含轴力、剪切变形和弯矩影响的平面杆单元几何刚度矩阵。整个九十年代,论述二阶效应的文献很多【】一【】,基本做法都是在单元刚度矩阵中包含了轴力的影响,从而得到几何刚度归纳起来,