空間鋼網(wǎng)格盒式結構體系是具有我國獨立知識產權的新型節(jié)能型網(wǎng)格結構體系。它將傳統(tǒng)樓板和墻體網(wǎng)格化,形成了盒式結構受力體系中的兩大部分:一是水平受力體系—鋼網(wǎng)格空腹夾層板;二是垂直受力體系—鋼網(wǎng)格墻體。空間鋼網(wǎng)格盒式結構體系主要適用于多層大跨房屋體系。本文首先對水平受力體系—鋼空腹夾層板進行了深入的理論分析。第二章首先針對蜂窩形鋼空腹夾層板這種新型的網(wǎng)格形式,用連續(xù)化擬板方法進行了分析并和有限元分析結果進行了比較,驗證了連續(xù)化擬板方法在分析蜂窩形鋼空腹夾層板時的適用性以及需要注意的問題,并通過算例證明了蜂窩形空腹夾層板具有良好的經(jīng)濟適用性。鑒于擬板連續(xù)化方法在求解固端邊界下空腹夾層板內力和變形的復雜性,基于剛度等效原理,給出了考慮混凝土板的鋼空腹夾層板的等效剪切剛度計算表達式,以交叉梁系柔度法為基礎,分別給出了簡支邊界條件和固支邊界條件下的正交正放鋼空腹夾層板的撓度解析解,擴大了交叉梁系柔度法的適用范圍,并求得常用網(wǎng)格數(shù)的空腹夾層板各剪力鍵節(jié)點荷載分配系數(shù)。在對節(jié)點荷載分配系數(shù)的影響因素進行分析的基礎上,以跨中空腹肋為控制構件,給出了評估空腹夾層板撓度的簡化計算公式。與數(shù)值模擬結果比較,證... 

【文章頁數(shù)】：190 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
詳細摘要
Summary
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 盒式結構的概念
        1.2.1 盒式結構的提出
        1.2.2 盒式結構的組成
        1.2.3 盒式結構的裝配化施工
    1.3 盒式結構子體系-鋼網(wǎng)格墻架
        1.3.1 鋼網(wǎng)格墻架簡介
        1.3.2 鋼網(wǎng)格墻架研究現(xiàn)狀
    1.4 盒式結構子體系-網(wǎng)格空腹夾層板
    1.5 本文的研究內容
第二章 空腹夾層板體系的計算理論
    2.1 連續(xù)化分析方法
        2.1.1 蜂窩形空腹夾層板的構造
        2.1.2 連續(xù)化分析方法的計算假定
        2.1.3 等效薄層剛度
        2.1.4 夾芯層剪切剛度
        2.1.5 基本方程
        2.1.6 周邊簡支矩形空腹夾層板的內力表達式
        2.1.7 算例分析
    2.2 適用于盒式結構屋蓋的交叉梁系法
        2.2.1 交叉梁系柔度法的基本假定
        2.2.2 折算慣性矩
        2.2.3 折算剪切剛度
        2.2.4 交叉梁系法的荷載處理
        2.2.5 柔度系數(shù)的一般性計算公式
        2.2.6 交叉節(jié)點撓度的計算表達式
        2.2.7 荷載分配系數(shù)
        2.2.8 算例分析
    2.3 適用于盒式結構樓板的交叉梁系法
        2.3.1 固端約束時的荷載分配系數(shù)和撓度
        2.3.2 固支邊界條件下柔度系數(shù)公式
        2.3.3 固支邊界條件下柔度系數(shù)算子
        2.3.4 固支邊界條件下跨中板肋節(jié)點撓度的簡化計算
    2.4 鋼-混凝土組合空腹夾層板的內力計算
        2.4.1 連續(xù)化分析方法在內力計算時存在的問題
        2.4.2 鋼-混凝土空腹梁的內力計算方法
        2.4.3 空腹夾層板弦桿設計方法
        2.4.4 算例分析
    2.5 本章小結
第三章 鋼空腹梁的非線性有限元參數(shù)分析
    3.1 國內外有關開口鋼梁的研究現(xiàn)狀
    3.2 鋼空腹梁的研究現(xiàn)狀
    3.3 鋼空腹梁的數(shù)值模型
        3.3.1 鋼空腹梁的受力特點
        3.3.2 材料屬性與模型參數(shù)取值
        3.3.3 基本假定與網(wǎng)格劃分
    3.4 計算結果分析
        3.4.1 剪力鍵計算結果分析
        3.4.2 上鋼肋和下鋼肋計算結果分析
        3.4.3 鋼空腹梁的變形分析
    3.5 鋼空腹梁的設計方法
        3.5.1 簡支邊界下的鋼空腹梁內力計算
        3.5.2 固支邊界下的鋼空腹梁內力計算
        3.5.3 鋼肋的設計計算公式
        3.5.4 公式與有限元結果的對比驗證
    3.6 本章小結
第四章 方鋼管剪力鍵的靜力性能試驗
    4.1 概述
    4.2 試驗目的和意義
    4.3 試驗方案
        4.3.1 試件尺寸
        4.3.2 有限元模擬
        4.3.3 測點布置
        4.3.4 加載方案
    4.4 試驗現(xiàn)象
        4.4.1 JLJ-1試驗現(xiàn)象
        4.4.2 JLJ-2試驗現(xiàn)象
        4.4.3 JLJ-3試驗現(xiàn)象
        4.4.4 JLJ-4試驗現(xiàn)象
    4.5 試驗數(shù)據(jù)分析
        4.5.1 剪力鍵變形分析
        4.5.2 剪力鍵承載力分析
        4.5.3 剪力鍵的受力比較
        4.5.4 試驗結論
    4.6 與有限元的比較
        4.6.1 試驗現(xiàn)象對比
        4.6.2 結構效應比較
        4.6.3 結論
    4.7 試驗總結
    4.8 剪力鍵的簡化設計方法
        4.8.1 JLJ-2和JLJ-4兩試件試驗數(shù)據(jù)分析
        4.8.2 控制截面分析
        4.8.3 剪力鍵抗剪承載力計算公式
        4.8.4 公式驗證
        4.8.5 結論
    4.9 本章總結
第五章 鋼-混凝土組合空腹夾層板的自振頻率分析
    5.1 計算模型
        5.1.1 有限元建模
        5.1.2 板肋空腹率的計算
        5.1.3 參數(shù)取值
    5.2 參數(shù)影響分析
        5.2.1 長寬比對基頻的影響
        5.2.2 跨度對基頻的影響
        5.2.3 板肋空腹率對基頻的影響
        5.2.4 組合空腹板厚度對基頻的影響分析
    5.3 空腹夾層板基頻的多參數(shù)回歸分析
        5.3.1 基頻計算公式
        5.3.2 多參數(shù)回歸分析
    5.4 工程算例
        5.4.1 工程概況
    5.5 結論
第六章 空間鋼網(wǎng)格盒式結構的復模態(tài)隨機地震響應
    6.1 盒式結構的動力微分方程
    6.2 復模態(tài)時程分析方法
        6.2.1 復模態(tài)狀態(tài)向量
        6.2.2 盒式結構的2n維復模態(tài)時程響應
        6.2.3 盒式結構在地震激勵下的響應求解
    6.3 盒式結構的隨機響應
        6.3.1 隨機地震動模型的確定
        6.3.2 隨機反應的均方差
        6.3.3 隨機反應峰值因子的確定
        6.3.4 隨機最大反應均值
        6.3.5 隨機位移響應區(qū)間估計
        6.3.6 隨機位移響應可靠度
    6.4 盒式結構算例分析
        6.4.1 復模態(tài)時程分析和隨機響應分析
        6.4.2 規(guī)范中層間位移限值可靠度
        6.4.3 地震波激勵下的位移響應可靠度
    6.5 結論
第七章 多層大跨空間鋼網(wǎng)格盒式結構的工程實踐
    7.1 已有工程實踐概況
    7.2 擬建南京中建化工科研樓概況
        7.2.1 材料特性及構件尺寸
    7.3 盒式結構與傳統(tǒng)鋼框架的運算結果對比
        7.3.1 自振周期的對比
        7.3.2 結構整體剛重比
        7.3.3 結構層間位移角、位移比驗算
        7.3.4 兩種結構的用鋼量對比
    7.4 鋼網(wǎng)格盒式結構動力時程分析
    7.5 鋼網(wǎng)格盒式結構的裝配化施工過程
        7.5.1 空腹夾層板裝配拼裝示意
        7.5.2 鋼網(wǎng)格墻架裝配拼裝示意
    7.6 本章小結
第八章 結論與展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]某大跨度混凝土空腹夾層板樓蓋分析與設計[J]. 吳多東,欒煥強,馬克儉.  建筑結構. 2018(04)
[2]鋼網(wǎng)格結構節(jié)點抗震性能試驗[J]. 徐志聰,張志成.  土木工程與管理學報. 2017(05)
[3]剪力鍵式鋼空腹梁空腹部分內力計算方法研究[J]. 劉卓群,肖建春,趙勇,邵建力.  鋼結構. 2017(10)
[4]蜂窩形鋼空腹夾層板樓蓋振動舒適度分析[J]. 才琪,馬克儉,劉卓群,申波.  華僑大學學報(自然科學版). 2017(03)
[5]基于振動舒適度要求的蜂窩形鋼空腹夾層板樓蓋自振頻率分析[J]. 才琪,馬克儉,申波,劉卓群,趙艷兵,王澤曦,馮獻慧.  建筑科學. 2017(05)
[6]鋼箱-砼組合結構帶孔加勁肋套箍剪力鍵群抗剪試驗研究[J]. 范亮,李笑,董榮強.  科學技術與工程. 2017(14)
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[8]鋼網(wǎng)格框架墻抗震性能試驗研究[J]. 徐向東,馬克儉,劉建軍,袁波,魏艷輝.  地震工程與工程振動. 2016(05)
[9]鋼空腹夾層板結構基本力學性能[J]. 孫濤,何秋霖,馬克儉,張蕾.  后勤工程學院學報. 2016(05)
[10]現(xiàn)澆磷石膏-混凝土網(wǎng)格式框架組合墻平面外偏心受壓試驗研究[J]. 董曉龍,張華剛,吳琴,劉卓群.  貴州大學學報(自然科學版). 2016(03)

博士論文
[1]磷石膏輔材與鋼筋混凝土空間網(wǎng)格框架結構的研究與應用[D]. 盧亞琴.湖南大學 2015
[2]現(xiàn)澆石膏外墻鋼筋砼高層網(wǎng)格盒式筒中筒結構研究與應用[D]. 王其明.天津大學 2012
[3]現(xiàn)澆石膏外墻多高層鋼網(wǎng)格盒式節(jié)能住宅結構體系研究[D]. 孫濤.天津大學 2012

碩士論文
[1]新型裝配整體式空間鋼網(wǎng)格“筒中筒”盒式結構在超高層（H＞100m）結構的研究與應用[D]. 彭登.貴州大學 2014
[2]從剛度分析看空腹網(wǎng)架與空腹夾層板的力學本質[D]. 位翠霞.浙江大學 2007
[3]彈性支承交叉梁系的分析計算及應用[D]. 李鎖全.西南交通大學 2002



本文編號：3733773