本文關(guān)鍵詞：大跨度鋼結(jié)構(gòu)支座受力機(jī)理與其災(zāi)變行為的模擬方法研究

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【摘要】：大跨空間結(jié)構(gòu)具有受力合理、抗震性能好、結(jié)構(gòu)造型美觀、機(jī)械化程度高等優(yōu)點(diǎn)，得到了許多建筑師的認(rèn)可，在實(shí)際的工程如會(huì)展中心、體育館、工業(yè)廠房等建筑中都得到較為廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，大跨度空間結(jié)構(gòu)也標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。 支座是連接上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，同時(shí)支座也被認(rèn)為是結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力中一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，，它的損壞可能直接影響到整體結(jié)構(gòu)的安全性。因此，進(jìn)行大跨度鋼結(jié)構(gòu)支座受力機(jī)理與其災(zāi)變行為的模擬方法研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 本文介紹了現(xiàn)在工程中常用的支座形式及其發(fā)展歷程，以西安建筑科技大學(xué)文體館大跨鋼結(jié)構(gòu)為例，利用ANSYS有限元分析軟件，建立該大跨鋼支座的計(jì)算模型，并對(duì)支座的受力性能進(jìn)行了詳細(xì)分析；同時(shí)，對(duì)支座失效時(shí)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及地震響應(yīng)進(jìn)行模擬，得出如下結(jié)論： 1、支座在正常使用的荷載作用下能夠滿足設(shè)計(jì)要求，支座的關(guān)鍵區(qū)域出現(xiàn)在下支座板伸出的梳齒板內(nèi)孔與銷軸接觸區(qū)域，該區(qū)域容易形成應(yīng)力集中，同時(shí)銷軸耳帽處也容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，若對(duì)支座進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用，應(yīng)對(duì)這些部位進(jìn)行重點(diǎn)考慮。 2、在六種不同工況下，對(duì)支座失效時(shí)大跨鋼結(jié)構(gòu)整體模型進(jìn)行了特征值屈曲分析、非線性分析和初始缺陷對(duì)其穩(wěn)定性影響分析。分析結(jié)果表明：大跨鋼結(jié)構(gòu)中間三榀鋼架支座的失效對(duì)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響最大，初始缺陷將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的承載能力。 3、通過(guò)分析支座失效后結(jié)構(gòu)的自振特性，利用時(shí)程分析法和振型分解反應(yīng)譜法研究了大跨鋼結(jié)構(gòu)支座失效在多遇地震作用下的災(zāi)變行為，得到了支座在X方向受力最大等一些較有工程實(shí)用價(jià)值的研究成果。
【關(guān)鍵詞】：大跨結(jié)構(gòu) 鋼支座 有限元分析 受力機(jī)理 災(zāi)變研究 地震反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU393.3
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 概述9-12
• 1.1.1 支座的作用及應(yīng)用現(xiàn)狀9-11
• 1.1.2 支座的分類11-12
• 1.2 支座的研究背景以及研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 研究背景12
• 1.2.2 研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文研究的意義14-15
• 1.4 本論文所研究的大跨鋼支座的介紹15-17
• 1.4.1 工程介紹15-16
• 1.4.2 本文大跨鋼支座的特點(diǎn)16-17
• 1.5 本論文的主要工作17-19
• 第二章 常用鋼支座及其防護(hù)19-27
• 2.1 常用鋼支座及其特性19-25
• 2.2 鋼支座的防護(hù)措施25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 鋼支座有限元模型建立27-39
• 3.1 ANSYS有限元軟件介紹27-28
• 3.1.1 ANSYS有限元軟件簡(jiǎn)述27
• 3.1.2 ANSYS有限元軟件功能介紹27-28
• 3.2 支座模型建立及網(wǎng)格劃分28-32
• 3.2.1 支座建模單元的簡(jiǎn)介28-29
• 3.2.2 支座模型的建立29-30
• 3.2.3 支座網(wǎng)格劃分30-31
• 3.2.4 結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容31-32
• 3.3 接觸問(wèn)題模擬32-37
• 3.3.1 接觸界面條件32-34
• 3.3.2 接觸問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算方法34-35
• 3.3.3 鋼支座接觸面的摩擦系數(shù)確定35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 第四章 鋼支座在單榀結(jié)構(gòu)中的受力過(guò)程分析39-47
• 4.1 單榀鋼拱結(jié)構(gòu)的受力分析39-43
• 4.1.1 計(jì)算模型單元的選取及建立39-40
• 4.1.2 單榀鋼拱結(jié)構(gòu)中鋼支座受力情況40-43
• 4.2 鋼支座在單榀結(jié)構(gòu)中的受力分析43-45
• 4.3 本章小結(jié)45-47
• 第五章 不同工況下鋼支座在整體結(jié)構(gòu)中的受力過(guò)程及災(zāi)變分析47-85
• 5.1 荷載取值及其工況組合47-48
• 5.2 各種荷載工況下支座受力分析48-51
• 5.3 不同荷載工況下支座的災(zāi)變分析51-79
• 5.3.1 工況一中支座的災(zāi)變分析51-54
• 5.3.2 工況二中支座的災(zāi)變分析54-58
• 5.3.3 工況三中支座的災(zāi)變分析58-62
• 5.3.4 工況四中支座的災(zāi)變分析62-66
• 5.3.5 工況五中支座的災(zāi)變分析66-70
• 5.3.6 工況六中支座的災(zāi)變分析70-76
• 5.3.7 工況一中多支座的災(zāi)變分析76-79
• 5.4 支座破壞對(duì)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響79-83
• 5.4.1 整體結(jié)構(gòu)特征值屈曲分析79-80
• 5.4.2 整體結(jié)構(gòu)幾何非線性分析80-83
• 5.5 本章小結(jié)83-85
• 第六章 支座失效后大跨鋼結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及災(zāi)變分析85-97
• 6.1 概述85-86
• 6.2 結(jié)構(gòu)的自振特性86-88
• 6.2.1 模態(tài)分析理論86
• 6.2.2 結(jié)構(gòu)自振頻率86-88
• 6.3 反應(yīng)譜分析88-91
• 6.3.1 結(jié)構(gòu)反應(yīng)譜分析89-91
• 6.4 結(jié)構(gòu)動(dòng)力時(shí)程分析91-95
• 6.4.1 地震波的選取91-92
• 6.4.2 時(shí)程響應(yīng)分析92-95
• 6.5 本章小結(jié)95-97
• 第七章 結(jié)論與展望97-99
• 7.1 結(jié)論97
• 7.2 展望97-99
• 致謝99-100
• 參考文獻(xiàn)100-103
• 附錄103

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：804046