本文關(guān)鍵詞：薄壁管桁輕鋼樓面梁的簡化分析及快速設(shè)計

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【摘要】：OSB板輕鋼組合樓蓋作為低層冷彎薄壁輕鋼建筑的基本單元,由管桁梁和OSB板組成。目前國內(nèi)外對其研究的方法僅限于試驗和有限元,但由于試驗數(shù)量的局限和有限元建模的繁瑣,使得該結(jié)構(gòu)形式一直未被大力推廣。鑒于此,本文在保證精確度的基礎(chǔ)上,提出薄壁管桁梁的簡化電算方法和截面內(nèi)力簡化計算公式,并結(jié)合實際情況提出OSB板輕鋼組合樓蓋的快速設(shè)計表,直接為工程提供參考。首先,本文針對偶數(shù)組撐薄壁管桁梁和其對應(yīng)的OSB板輕鋼組合樓蓋進行足尺補充試驗,通過比較其危險截面、破壞方式,發(fā)現(xiàn):偶數(shù)組撐薄壁管桁梁和OSB板組合樓蓋的破壞形式與奇數(shù)組撐相似,均因上弦矩管的壓彎破壞而導(dǎo)致整個構(gòu)件承載力喪失;而破壞截面與奇數(shù)組撐略有不同,即由跨中截面轉(zhuǎn)移到了跨中旁第一組撐間截面。此外,通過對比薄壁管桁梁和OSB板組合樓蓋的極限承載力及加載全過程的荷載—撓度曲線,可知:OSB板可適當(dāng)提高薄壁管桁梁的極限承載力,但對其正常使用荷載影響不大。在試驗的基礎(chǔ)上,本文采用SAP2000有限元軟件對薄壁管桁梁進行簡化分析。在建模時,通過框架單元模擬管桁梁的主要構(gòu)件、彈簧非線性連接模擬矩管與Z撐節(jié)點處的滑移。將有限元分析結(jié)果與試驗實測結(jié)果對比,兩者吻合較好。通過對薄壁管桁梁的跨度、支撐長度、矩管厚度、矩管形狀的大量模擬分析,建立了其控制截面內(nèi)力的簡化計算公式。最后,本文在結(jié)合本團隊陳奮飛組合樓蓋極限承載力的分析結(jié)果的基礎(chǔ)上,確定了OSB板與管桁梁的組合效應(yīng),提出增大組合樓蓋鋼材強度設(shè)計值的簡化設(shè)計方法,并依據(jù)實際工程中OSB板輕鋼組合樓蓋的常用做法,給出了OSB板薄壁管桁梁輕鋼組合樓蓋的快速設(shè)計表,可直接為工程所用。
【關(guān)鍵詞】：薄壁管桁梁 OSB板輕鋼組合樓蓋 簡化分析 快速設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU398.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABASTRACT4-11
• 主要符號11-13
• 1 緒論13-23
• 1.1 引言13-15
• 1.2 冷彎薄壁管桁輕鋼體系15-17
• 1.2.1 薄壁管桁梁15-16
• 1.2.2 薄壁管桁輕鋼組合樓蓋16-17
• 1.3 研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 冷彎薄壁輕鋼組合樓蓋的研究及簡化分析方法17-18
• 1.3.2 壓彎構(gòu)件的研究18-20
• 1.4 課題研究原因、目的和內(nèi)容20-23
• 1.4.1 課題研究原因20
• 1.4.2 課題研究目的及內(nèi)容20-23
• 2 自攻螺釘抗剪及薄壁管桁輕鋼樓面梁補充試驗23-45
• 2.1 自攻螺釘抗剪試驗23-28
• 2.2 偶數(shù)組撐薄壁管桁輕鋼樓面梁試驗28-43
• 2.2.1 試驗?zāi)康?/span>28
• 2.2.2 試驗設(shè)計方案28-30
• 2.2.3 試驗加載方案及加載制度30-31
• 2.2.4 試驗測量方案31-32
• 2.2.5 試驗現(xiàn)象32-33
• 2.2.6 試驗數(shù)據(jù)分析33-43
• 2.3 本章小結(jié)43-45
• 3 薄壁管桁梁有限元簡化分析45-57
• 3.1 模型思路45
• 3.2 材料本構(gòu)關(guān)系的定義45-46
• 3.3 構(gòu)件對象單元的選取及定義46-47
• 3.4 Z撐與矩管節(jié)點半剛性連接的模擬47-49
• 3.5 數(shù)據(jù)的提取與處理49
• 3.6 有限元模型驗證49-56
• 3.6.1 L4200-1.0-1.2 試件驗證49-53
• 3.6.2 L4800-1.2-1.2 試件驗證53-56
• 3.7 本章小結(jié)56-57
• 4 薄壁管桁梁內(nèi)力簡化計算57-69
• 4.1 控制截面的確定57-58
• 4.2 1-1截面局部彎矩的簡化分析58-60
• 4.2.1 β 的確定58-60
• 4.3 1-1截面局部彎矩簡化計算公式的修正60-63
• 4.3.1 矩管厚度修正系數(shù) ζ1的確定61-62
• 4.3.2 矩管高度修正系數(shù) ζ2的確定62-63
• 4.4 2-2截面局部彎矩的簡化分析63-66
• 4.4.1 下弦局部彎矩計算系數(shù) μ 的確定64-66
• 4.5 1-1截面和 2-2 截面軸力的簡化分析66
• 4.6 內(nèi)力簡化計算公式驗證66-67
• 4.7 本章小結(jié)67-69
• 5 OSB板薄壁管桁輕鋼組合樓蓋快速設(shè)計69-77
• 5.1 設(shè)計準(zhǔn)則的確定69
• 5.2 組合效應(yīng)分析69-72
• 5.2.1 組合放大系數(shù)的確定70-72
• 5.2.2 試驗驗證72
• 5.3 組合樓蓋的快速設(shè)計72-76
• 5.4 本章小結(jié)76-77
• 6 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 后續(xù)研究展望77-79
• 致謝79-81
• 參考文獻81-83
• 附錄A83-87
• 附錄B87

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本文編號：909503