本文選題：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn) + ANSYS有限元模擬　； 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2014年碩士論文

【摘要】：2014年青島世界園藝博覽會主體采用空間鋼結(jié)構(gòu)體系,表面為玻璃幕墻框架體系。鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用,主要是由于鋼結(jié)構(gòu)體系具有安裝容易、施工周期短、自重輕、能減小地震作用效應(yīng)、抗震性能好、環(huán)境污染少等綜合優(yōu)勢。根據(jù)世園會的設(shè)計施工方法和過程,結(jié)合常出現(xiàn)的問題,分析導(dǎo)致出現(xiàn)這些問題的原因,并采取措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),然后利用有限元分析檢驗以上措施的有效性。根據(jù)ANSYS軟件對各種因素和結(jié)構(gòu)形式的分析研究,提出最為合理的結(jié)構(gòu)以及整體的結(jié)構(gòu)形式,以供工程應(yīng)用參考。通過ANSYS對玻璃幕墻鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行理論分析,考慮對其力學(xué)性能的影響因素,從而設(shè)計出更合理的節(jié)點(diǎn)形式,希望對廣大設(shè)計施工人員有所幫助。通過對鋼結(jié)構(gòu)、玻璃幕墻的力學(xué)性能的研究,理論公式的推導(dǎo),結(jié)構(gòu)的有限元分析,從而得出最合理的節(jié)點(diǎn)形式,以便工程應(yīng)用參考,產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會效應(yīng)。為了更好的了解鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的受力特點(diǎn),我們建立一個鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn),對其在剪力單獨(dú)作用下、彎矩單獨(dú)作用下、剪力與彎矩共同作用下進(jìn)行模擬,系統(tǒng)地分析了鋼梁上翼緣與上環(huán)板、鋼梁下翼緣與下環(huán)板、鋼梁腹板、鋼管柱的受力特性。通過分析得出:(1)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力最大點(diǎn)首先在鋼管柱跟環(huán)板接觸的部位以及梁翼緣與環(huán)板接觸的奇異點(diǎn)出現(xiàn),并且首先在這些部位出現(xiàn)屈服。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在彎矩的作用下,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)屈服時,鋼管柱跟梁腹板的應(yīng)力都很小,整個鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的承載力主要由梁翼緣決定,所以當(dāng)彎矩的作用效果明顯大于剪力時,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)梁翼緣的強(qiáng)度。(2)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在彎矩作用下的位移很小,在剪力的作用下位移較大。鋼管柱灌注混凝土后,在一定程度上提高了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的承載力。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)在彎矩跟剪力的共同作用下,鋼管柱的應(yīng)力很小。
[Abstract]:The main body of 2014 Qingdao World Horticultural Exposition adopts the space steel structure system, the surface is the glass curtain wall frame system. Steel structure is widely used in building structure, mainly because of its advantages such as easy installation, short construction period, light weight, low seismic effect, good seismic performance and less environmental pollution. According to the design and construction method and process of the expo, combined with the common problems, the causes of these problems are analyzed, and some measures are taken to strengthen them, and then the effectiveness of the above measures is verified by using finite element analysis. According to the analysis and study of various factors and structural forms by ANSYS software, the most reasonable structure and the whole structure form are put forward for the reference of engineering application. Through the theoretical analysis of the steel structure joints of glass curtain wall by ANSYS, considering the influence factors on its mechanical properties, a more reasonable joint form is designed, and it is hoped that it will be helpful to the design and construction staff. Through the study of the mechanical properties of steel structure, glass curtain wall, the derivation of theoretical formula and the finite element analysis of the structure, the most reasonable joint form can be obtained so as to bring about better economic and social effects for engineering application. In order to better understand the stress characteristics of steel structure joint, we establish a steel structure joint, and simulate it under the action of shear force alone, moment alone, shear force and bending moment acting together. The mechanical characteristics of the upper flange and the upper ring plate of the steel beam, the lower flange of the steel beam and the lower ring plate, the web plate of the steel beam and the steel tube column are systematically analyzed. It is concluded by analysis that the maximum stress points of steel structure joints first appear at the position where the steel tube column is in contact with the annular plate and at the singular point where the beam flange is in contact with the annular plate, and yield at the first place. Under the action of bending moment, the stress of steel tubular column and beam web plate is very small when the steel structure joint yield, the bearing capacity of the whole steel structure joint is mainly determined by the beam flange, so the effect of bending moment is obviously greater than that of shear force. The strength of beam flange should be strengthened. (2) the displacement of steel structure joints under bending moment is very small and the displacement is larger under shear force. The bearing capacity of steel structure joints is improved to some extent after pouring concrete into steel tubular columns. The stress of steel tubular column is very small under the joint of bending moment and shear force.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU391

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本文編號：1876586