冷彎薄壁型鋼具有強度高、易于成型、壁厚薄、材質(zhì)輕、截面形式更加靈活多樣等諸多優(yōu)點,在新型住宅體系中的應用越來越廣泛。研究發(fā)現(xiàn),將冷彎鋼構件截面尺寸進行重新組合優(yōu)化設計,可以提高其極限承載力。同時,將優(yōu)化后的冷彎鋼構件應用于實際的工程當中,可達到既節(jié)省材料又安全可靠的目的。本文主要針對冷彎薄壁卷邊C、Z型鋼的截面尺寸優(yōu)化、冷彎Z型鋼加勁角度和L型鋼的卷邊角度進行優(yōu)化,之后將優(yōu)化后的截面構件應用于實際建筑的整體結構中,由單根構件的優(yōu)化問題擴展到整個結構的優(yōu)化問題,進行優(yōu)化前后低層房屋框架和穹頂結構的承載能力的對比分析。首先,對冷彎C、Z型鋼的截面尺寸優(yōu)化,即選定橫截面積,將腹板、翼緣、卷邊和厚度進行優(yōu)化組合分析。主要原理是采用有限條原理結合遺傳算法和直接強度法,利用Matlab在軸壓條件下編寫了優(yōu)化程序。同時將帶有加勁肋形式的冷彎Z型鋼截面的不同加勁角度進行優(yōu)化分析,將V型加勁角度作為設計變量,同樣將構件極限承載力作為目標函數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)帶有V型加勁肋的Z型構件較未加勁的構件極限承載力提高較大。通過分析不同截面尺寸和相同截面不同長度的冷彎卷邊L型鋼,發(fā)現(xiàn)其卷邊的最佳角度為90°,同時發(fā)現(xiàn)構件... 

【文章來源】：寧波大學浙江省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 冷彎薄壁型鋼的特點與應用
        1.1.2 冷彎鋼的主要屈曲種類
    1.2 冷彎鋼的國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 冷彎鋼構件優(yōu)化分析國外研究概況
        1.2.2 冷彎鋼構件優(yōu)化分析國內(nèi)研究概況
    1.3 冷彎鋼畸變屈曲國內(nèi)外研究概況
        1.3.1 畸變屈曲的國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 畸變屈曲的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 冷彎鋼極限承載力的計算
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容
        1.5.1 研究課題來源
        1.5.2 主要內(nèi)容
2 截面尺寸優(yōu)化分析
    2.1 引言
    2.2 冷彎鋼構件的畸變屈曲相關理論分析
        2.2.1 簡化近似模型
        2.2.2 有限單元法
        2.2.3 有限條法
    2.3 C、Z型冷彎鋼截面優(yōu)化分析
        2.3.1 有限條原理介紹
        2.3.2 冷彎卷邊C型鋼與Z型鋼的尺寸優(yōu)化設計
        2.3.3 V形加勁肋的參數(shù)設置與算法
        2.3.4 L型鋼卷邊角度的優(yōu)化分析
    2.4 本章小結
3 冷彎薄壁C和Z型鋼住宅承載能力比較
    3.1 引言
    3.2 冷彎鋼結構住宅的特點
    3.3 特征值屈曲分析
        3.3.1 特征值屈曲分析概述
        3.3.2 特征值屈曲分析原理
        3.3.3 特征值屈曲分析基本過程
    3.4 住宅承載能力的比較
        3.4.1 單根構件優(yōu)化原理及結果
        3.4.2 房屋結構建模與荷載施加
        3.4.3 房屋結構結果分析
    3.5 本章小結
4 冷彎鋼穹頂結構的優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 非線性屈曲分析
        4.2.1 非線性屈曲的概述
        4.2.2 非線性屈曲分析原理
    4.3 網(wǎng)殼結構的穩(wěn)定性分析
        4.3.1 網(wǎng)殼結構的失穩(wěn)模態(tài)
        4.3.2 影響網(wǎng)殼失穩(wěn)的具體因素
    4.4 穹頂結構優(yōu)化分析
        4.4.1 模型分析方案
        4.4.2 優(yōu)化過程
        4.4.3 穹頂結構的結果分析
    4.5 本章小結
5 結論與展望
    5.1 全文總結
    5.2 工作展望
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3149682