預(yù)制裝配式模塊化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-13 13:57
在發(fā)展建筑工業(yè)化進(jìn)行傳統(tǒng)土木建筑行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下,具有綠色節(jié)能、高質(zhì)量、高效率等特點(diǎn)的裝配式建筑受到越來越多的關(guān)注,模塊化建筑是一種新型、具有良好發(fā)展前景的裝配式建筑。本文針對(duì)一種螺栓結(jié)合榫式連接的模塊化建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,其主要內(nèi)容如下:(1)計(jì)算分析模型的建立。闡述了預(yù)制裝配式模塊化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和要求,從結(jié)構(gòu)整體、節(jié)點(diǎn)連接以及模塊單元設(shè)計(jì)三個(gè)方面,歸納分析這種新式模塊化結(jié)構(gòu)針對(duì)目前設(shè)計(jì)難點(diǎn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提出的具體改善方法,然后根據(jù)這種新型模塊單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法建立正向6跨(跨度3.9m)、側(cè)向3跨(跨度4.2m),3層(層高3.3m)的力學(xué)分析模型,選取基本尺寸,通過PKPM進(jìn)行8度的內(nèi)力計(jì)算,其剪重比、最大層間位移角以及穩(wěn)定驗(yàn)算等都滿足要求。(2)基于ABAQUS的框架有限元分析。以力學(xué)模型(4)軸軸線處的框架為例,利用ABAQUS建立一個(gè)單榀三層三跨框架有限元模型,進(jìn)行框架在EI-Centro波、Taft波以及一條人工地震波分別在加速度幅值100cm/s2、200cm/s2以及400cm/s2下的動(dòng)力彈塑性時(shí)程反應(yīng)分析,滿足位移比0.02的限制要求,同時(shí)對(duì)比PKPM計(jì)算...
【文章來源】:廣州大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 建筑工業(yè)化
1.2.1 建筑工業(yè)化的概念
1.2.2 建筑工業(yè)化下建筑形式
1.3 裝配式結(jié)構(gòu)
1.3.1 混凝土結(jié)構(gòu)
1.3.2 鋼結(jié)構(gòu)
1.3.3 模塊化結(jié)構(gòu)
1.4 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
1.4.1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r
1.4.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
1.4.3 相關(guān)研究成果
1.5 存在的問題及研究方向
1.6 研究的意義和目的
1.7 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 預(yù)制裝配式模塊化結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)
2.1 概述
2.2 結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)
2.2.1 整體設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
2.2.2 設(shè)計(jì)主要難點(diǎn)
2.2.3 解決改善方法
2.3 節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)
2.3.1 連接設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
2.3.2 設(shè)計(jì)主要難點(diǎn)
2.3.3 解決改善方法
2.4 模塊單元設(shè)計(jì)
2.4.1 模塊設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
2.4.2 設(shè)計(jì)主要難點(diǎn)
2.4.3 解決改善方法
2.5 研究分析對(duì)象
2.5.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)間的聯(lián)系
2.5.2 力學(xué)分析模型的建立
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于ABAQUS的框架有限元分析
3.1 概述
3.2 彈塑性線性時(shí)程分析基本理論
3.2.1 彈塑性線性時(shí)程分析方法
3.2.2 ABAQUS分析線性時(shí)程求解原理
3.3 彈塑性線性時(shí)程分析
3.3.1 確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)力學(xué)模型
3.3.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
3.3.3 地震波的選擇及調(diào)幅
3.4 彈塑性時(shí)程分析結(jié)果及相關(guān)結(jié)論
3.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)果輸出及整體受力特點(diǎn)
3.4.2 地震動(dòng)時(shí)程曲線分析
3.4.3 層間位移、位移角分析
3.4.4 框架節(jié)點(diǎn)區(qū)域受力特點(diǎn)
3.4.5 框架抗震性能評(píng)價(jià)
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于ABAQUS的節(jié)點(diǎn)連接分析
4.1 概述
4.2 節(jié)點(diǎn)有限元模型的建立
4.2.1 模型及設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化
4.2.2 ABAQUS基本參數(shù)設(shè)置
4.2.3 對(duì)比模型節(jié)點(diǎn)設(shè)置
4.3 節(jié)點(diǎn)構(gòu)件性能對(duì)比分析
4.3.1 節(jié)點(diǎn)模型整體受力特點(diǎn)
4.3.2 上部連接件受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.3.3 下部連接件受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.3.4 柱受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.3.5 梁受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.4 節(jié)點(diǎn)抗震性能對(duì)比分析
4.4.1 滯回曲線對(duì)比分析
4.4.2 節(jié)點(diǎn)等效粘滯阻尼系數(shù)
4.4.3 節(jié)點(diǎn)模型骨架曲線
4.5 影響因素的驗(yàn)證分析
4.5.1 梁和構(gòu)件設(shè)計(jì)方式
4.5.2 節(jié)點(diǎn)連接特點(diǎn)及必要性分析驗(yàn)證
4.5.3 滯回性能損耗的影響因素
4.5.4 塑性鉸位置影響因素
4.6 本章小結(jié)
第五章 模塊單元的結(jié)構(gòu)分析
5.1 概述
5.2 模塊單元的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.1 水平樓板系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.2 垂直立柱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.3 上層梁體系
5.2.4 側(cè)向臨時(shí)支撐
5.3 模塊單元的分析
5.3.1 模型及參數(shù)設(shè)置
5.3.2 結(jié)果輸出及分析
5.4 模塊單元的特性
5.4.1 單元的尺寸特點(diǎn)
5.4.2 單元的其他附屬結(jié)構(gòu)
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模塊化建筑體系研究進(jìn)展[J]. 李愛群,周通,繆志偉. 工業(yè)建筑. 2018(03)
[2]新型多高層鋼結(jié)構(gòu)箱式模塊建筑的設(shè)計(jì)[J]. 譚曉龍. 科技風(fēng). 2018(05)
[3]帶Z字形懸臂梁段拼接的裝配式鋼框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 張愛林,郭志鵬,劉學(xué)春,姜子欽. 工程力學(xué). 2017(08)
[4]高層模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系研究與工程應(yīng)用[J]. 華凱,王志駿. 低溫建筑技術(shù). 2017(05)
[5]鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能擬靜力試驗(yàn)研究[J]. 王書圣,耿輝強(qiáng),武永強(qiáng),趙玉坤. 防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]帶Z字形懸臂梁段拼接的裝配式鋼框架節(jié)點(diǎn)抗震性能分析[J]. 張愛林,郭志鵬,劉學(xué)春,高增俊. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]裝配式方鋼管柱與H型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究[J]. 莊鵬,王燕,張茗瑋. 青島理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳承——以英國(guó)、瑞士和日本為例[J]. 王嵩. 華中建筑. 2016(10)
[9]新型多高層鋼結(jié)構(gòu)箱式模塊建筑的設(shè)計(jì)[J]. 楊曉杰,陸燁,顧超,劉青. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2016(05)
[10]多層裝配式模塊住宅結(jié)構(gòu)方案分析及優(yōu)化研究[J]. 王化杰,錢宏亮,范峰,雷炎祥,白樵,李洋. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(S1)
博士論文
[1]單跨三層預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震性能試驗(yàn)與理論研究[D]. 宋滿榮.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]多層箱式模塊化建筑受力性能和設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 王煒.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]模塊化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 黃永勝.廣州大學(xué) 2016
[3]傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)模型化試驗(yàn)研究[D]. 張聯(lián)霞.昆明理工大學(xué) 2016
[4]集裝箱建筑設(shè)計(jì)與應(yīng)用的研究[D]. 張慧潔.北京建筑大學(xué) 2014
[5]多層鋼—混凝土組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能三維精細(xì)有限元分析[D]. 陳明.中南大學(xué) 2014
[6]模塊化思想在現(xiàn)代住宅設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[D]. 薛莎莎.北京建筑大學(xué) 2013
[7]基于ABAQUS的鋼—混凝土組合梁鋼框架抗震性能研究[D]. 宋毛毛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于三維有限元法的多層鋼—混凝土組合框架地震響應(yīng)分析[D]. 羅雅婷.中南大學(xué) 2013
[9]基于模塊化設(shè)計(jì)的鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 胡驍.西南交通大學(xué) 2013
[10]集裝箱建筑適應(yīng)性設(shè)計(jì)與建造研究[D]. 趙鵬.湖南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3184138
【文章來源】:廣州大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:128 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 建筑工業(yè)化
1.2.1 建筑工業(yè)化的概念
1.2.2 建筑工業(yè)化下建筑形式
1.3 裝配式結(jié)構(gòu)
1.3.1 混凝土結(jié)構(gòu)
1.3.2 鋼結(jié)構(gòu)
1.3.3 模塊化結(jié)構(gòu)
1.4 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
1.4.1 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r
1.4.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
1.4.3 相關(guān)研究成果
1.5 存在的問題及研究方向
1.6 研究的意義和目的
1.7 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 預(yù)制裝配式模塊化結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)
2.1 概述
2.2 結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)
2.2.1 整體設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
2.2.2 設(shè)計(jì)主要難點(diǎn)
2.2.3 解決改善方法
2.3 節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)
2.3.1 連接設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
2.3.2 設(shè)計(jì)主要難點(diǎn)
2.3.3 解決改善方法
2.4 模塊單元設(shè)計(jì)
2.4.1 模塊設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
2.4.2 設(shè)計(jì)主要難點(diǎn)
2.4.3 解決改善方法
2.5 研究分析對(duì)象
2.5.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)間的聯(lián)系
2.5.2 力學(xué)分析模型的建立
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于ABAQUS的框架有限元分析
3.1 概述
3.2 彈塑性線性時(shí)程分析基本理論
3.2.1 彈塑性線性時(shí)程分析方法
3.2.2 ABAQUS分析線性時(shí)程求解原理
3.3 彈塑性線性時(shí)程分析
3.3.1 確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)力學(xué)模型
3.3.2 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
3.3.3 地震波的選擇及調(diào)幅
3.4 彈塑性時(shí)程分析結(jié)果及相關(guān)結(jié)論
3.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)果輸出及整體受力特點(diǎn)
3.4.2 地震動(dòng)時(shí)程曲線分析
3.4.3 層間位移、位移角分析
3.4.4 框架節(jié)點(diǎn)區(qū)域受力特點(diǎn)
3.4.5 框架抗震性能評(píng)價(jià)
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于ABAQUS的節(jié)點(diǎn)連接分析
4.1 概述
4.2 節(jié)點(diǎn)有限元模型的建立
4.2.1 模型及設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化
4.2.2 ABAQUS基本參數(shù)設(shè)置
4.2.3 對(duì)比模型節(jié)點(diǎn)設(shè)置
4.3 節(jié)點(diǎn)構(gòu)件性能對(duì)比分析
4.3.1 節(jié)點(diǎn)模型整體受力特點(diǎn)
4.3.2 上部連接件受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.3.3 下部連接件受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.3.4 柱受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.3.5 梁受力特點(diǎn)及變化規(guī)律
4.4 節(jié)點(diǎn)抗震性能對(duì)比分析
4.4.1 滯回曲線對(duì)比分析
4.4.2 節(jié)點(diǎn)等效粘滯阻尼系數(shù)
4.4.3 節(jié)點(diǎn)模型骨架曲線
4.5 影響因素的驗(yàn)證分析
4.5.1 梁和構(gòu)件設(shè)計(jì)方式
4.5.2 節(jié)點(diǎn)連接特點(diǎn)及必要性分析驗(yàn)證
4.5.3 滯回性能損耗的影響因素
4.5.4 塑性鉸位置影響因素
4.6 本章小結(jié)
第五章 模塊單元的結(jié)構(gòu)分析
5.1 概述
5.2 模塊單元的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.1 水平樓板系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.2 垂直立柱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.3 上層梁體系
5.2.4 側(cè)向臨時(shí)支撐
5.3 模塊單元的分析
5.3.1 模型及參數(shù)設(shè)置
5.3.2 結(jié)果輸出及分析
5.4 模塊單元的特性
5.4.1 單元的尺寸特點(diǎn)
5.4.2 單元的其他附屬結(jié)構(gòu)
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論和展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模塊化建筑體系研究進(jìn)展[J]. 李愛群,周通,繆志偉. 工業(yè)建筑. 2018(03)
[2]新型多高層鋼結(jié)構(gòu)箱式模塊建筑的設(shè)計(jì)[J]. 譚曉龍. 科技風(fēng). 2018(05)
[3]帶Z字形懸臂梁段拼接的裝配式鋼框架節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J]. 張愛林,郭志鵬,劉學(xué)春,姜子欽. 工程力學(xué). 2017(08)
[4]高層模塊化建筑結(jié)構(gòu)體系研究與工程應(yīng)用[J]. 華凱,王志駿. 低溫建筑技術(shù). 2017(05)
[5]鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)抗震性能擬靜力試驗(yàn)研究[J]. 王書圣,耿輝強(qiáng),武永強(qiáng),趙玉坤. 防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]帶Z字形懸臂梁段拼接的裝配式鋼框架節(jié)點(diǎn)抗震性能分析[J]. 張愛林,郭志鵬,劉學(xué)春,高增俊. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[7]裝配式方鋼管柱與H型鋼梁連接節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究[J]. 莊鵬,王燕,張茗瑋. 青島理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的傳承——以英國(guó)、瑞士和日本為例[J]. 王嵩. 華中建筑. 2016(10)
[9]新型多高層鋼結(jié)構(gòu)箱式模塊建筑的設(shè)計(jì)[J]. 楊曉杰,陸燁,顧超,劉青. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2016(05)
[10]多層裝配式模塊住宅結(jié)構(gòu)方案分析及優(yōu)化研究[J]. 王化杰,錢宏亮,范峰,雷炎祥,白樵,李洋. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2016(S1)
博士論文
[1]單跨三層預(yù)壓裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架抗震性能試驗(yàn)與理論研究[D]. 宋滿榮.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
碩士論文
[1]多層箱式模塊化建筑受力性能和設(shè)計(jì)方法的研究[D]. 王煒.西安建筑科技大學(xué) 2017
[2]模塊化建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 黃永勝.廣州大學(xué) 2016
[3]傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)榫卯節(jié)點(diǎn)模型化試驗(yàn)研究[D]. 張聯(lián)霞.昆明理工大學(xué) 2016
[4]集裝箱建筑設(shè)計(jì)與應(yīng)用的研究[D]. 張慧潔.北京建筑大學(xué) 2014
[5]多層鋼—混凝土組合框架結(jié)構(gòu)抗震性能三維精細(xì)有限元分析[D]. 陳明.中南大學(xué) 2014
[6]模塊化思想在現(xiàn)代住宅設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[D]. 薛莎莎.北京建筑大學(xué) 2013
[7]基于ABAQUS的鋼—混凝土組合梁鋼框架抗震性能研究[D]. 宋毛毛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[8]基于三維有限元法的多層鋼—混凝土組合框架地震響應(yīng)分析[D]. 羅雅婷.中南大學(xué) 2013
[9]基于模塊化設(shè)計(jì)的鋼框架結(jié)構(gòu)抗震性能研究[D]. 胡驍.西南交通大學(xué) 2013
[10]集裝箱建筑適應(yīng)性設(shè)計(jì)與建造研究[D]. 趙鵬.湖南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3184138
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