文档介绍：蒙皮支撑檩条的非线性分析及设计方法研究摘要研究生姓名:谢明典指导导师:赵才其副教授东南大学随着钢结构事业的蓬勃发展和钢材价格的持续上涨,使得挖掘结构自身承载力潜能的要求越来越迫切。在轻钢结构中,压型钢板通过连接件与相应的檩条相连。充分考虑蒙皮作用的效应,不仅能真实反映蒙皮板与金属骨架间的实际工作状况,还能带来可观的经济效益。而檩条系统是整个屋面蒙皮系统的重要组成部分,如何深入而准确地研究檩条与蒙皮板间的共同工作状况及檩条受蒙皮板约束后的承载力等问题,对最终定量地研究整个蒙皮系统的真实效应具有重要的研究价值。本文针对国内外在这方面的研究不足,最终将受蒙皮支撑檩条的弯扭失稳作为研究重点,所作的主要工作如下:受蒙皮支撑檩条在风吸力下弯扭失稳时,檩条的受力情况很复杂。本文利用大型有限元程序岢隽烁臃鲜导使ぷ髯纯龅目悸侨胤窍咝即材料非线性、几何非线性和接触非线性挠邢拊DP汀2⑶艺攵院洗笱Ш凸尔滨建筑大学所作的有蒙皮支撑檩条在风吸力下失稳破坏的试验,分别建立了相应的有限元模型,得出其理论的荷载一位移一△吆屯渑な绕苹敌翁已有的试验结果对比,从而验证了有限元模型的正确性。在吸收前人成果的基础上,对其中可能的差错提出了质疑和自己的见解。对哈尔滨建筑大学所作的试验系统,分别用《澳大利亚冷弯薄壁型钢规范》计算上面结构的檩条承载力,通过对比,给出自己对中国规范改进的建议。关键词:蒙皮支撑檩条、压型钢板,弯扭失稳、接触非线性、几何非线性、有限疦:汀睹攀礁占芮嵝头课莞纸峁辜际豕娉獭元模型
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名:脚导师签名:●翌生签名:拙期:巫艿期:业学位论文独创性声明关于学位论文使用授权的说明签本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。日
研究背景第一章绪论蒙皮支撑的结构概述蒙皮效应在汽车、轮船、飞机制造领域早已经被广泛研究和利用。但在这些领域的结构中发挥作用一、常规结构——轻钢结构冶金部建筑研究总院统计,在年前由该院设计施工或技术服务的压型钢板建筑就有蚱椒矫住蒙皮这一结构概念最早源于飞机和轮船,它是在纵横肋上蒙上金属薄板而形成的带肋薄壳结构,蒙皮与肋共同工作,蒙皮自身在其平面内具有很大的拉、压和剪切强度,且由于有肋的作用,蒙皮不会失稳。的主要是匀质金属薄板,其外形构造简单,便于受力分析。而压型钢板则是由薄钢板轧制成褶皱状,其外形构造复杂,给结构分析带来很大的不便,所以在国内建筑结构领域一直少有对此作深入的探究。而且,压型钢板在自身平面内有很大的抗剪刚度与强度。所以,对建筑结构领域的蒙皮效应研究是必要的。最先将金属蒙皮引入这一领域的国家是美国。在二次大战时期,美国建造的首批无骨架单层钢结构房屋问世,成为现代金属蒙皮结构的鼻祖。半个多世纪以来,随着钢结构事业的蓬勃发展,金属蒙皮结构也得到了更为广泛的应用,其结构形式也日趋多样化。就目前而言,金属蒙皮结构体系的形式主要有以下几种:采用压型钢板墙面和屋面板的单层或多层建筑,是金属蒙皮结构中最传统的结构类型,见图。随着国家住宅产业化的推进和工业厂房标准化的不断深入,这种结构体系由于具有制作简单、安装方便快捷、安全可靠,造型美观和经济效果好的特点,将得到蓬勃的发展。我国在工程建设中首次采用压型钢板始于年在武钢一米七工程热轧厂的部分屋面,但较大规模的使用是在改革开放政策实施以后。据二、受力蒙皮箱型结构蒙皮作用用于箱形单元式结构时,整个箱形单元的墙壁、地面和项面均用轻质压型构件制成。这种单元可以在厂房内预制,内部装修好后再运到施工现场。这种箱形单元经常用作单层活动的房屋,也可组装成多层建筑及各种各样的建筑。如当前晟具有代表性的仓型一钢板筒仓结构。这种结构体系被广泛应用于面粉、饲料、油脂、酿造等行业中的仓储建筑。钢板筒仓具有优良的气密性、稳定性和抗震性能,并且可以满足薰蒸、杀虫、通风、倒仓等工艺要求,而且其机械化程度高、自重轻、造价远远低于同容量的混凝土筒仓的造价,能够最大限度的为用户创造效益,因而成为当今世界的主导。三、高层金属蒙皮结构高层金属蒙皮结构体系的屋面和墙体均采用压型金属板。压型金属板具有平面内