冷彎薄壁型鋼具有強(qiáng)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(diǎn),在新型住宅體系中的應(yīng)用越來越廣泛。研究發(fā)現(xiàn),將冷彎鋼構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行重新組合優(yōu)化設(shè)計(jì),可以提高其極限承載力。同時(shí),將優(yōu)化后的冷彎鋼構(gòu)件應(yīng)用于實(shí)際的工程當(dāng)中,可達(dá)到既節(jié)省材料又安全可靠的目的。本文主要針對(duì)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(jìn)行優(yōu)化,之后將優(yōu)化后的截面構(gòu)件應(yīng)用于實(shí)際建筑的整體結(jié)構(gòu)中,由單根構(gòu)件的優(yōu)化問題擴(kuò)展到整個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化問題,進(jìn)行優(yōu)化前后低層房屋框架和穹頂結(jié)構(gòu)的承載能力的對(duì)比分析。首先,對(duì)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(jìn)行優(yōu)化組合分析。主要原理是采用有限條原理結(jié)合遺傳算法和直接強(qiáng)度法,利用Matlab在軸壓條件下編寫了優(yōu)化程序。同時(shí)將帶有加勁肋形式的冷彎Z型鋼截面的不同加勁角度進(jìn)行優(yōu)化分析,將V型加勁角度作為設(shè)計(jì)變量,同樣將構(gòu)件極限承載力作為目標(biāo)函數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)帶有V型加勁肋的Z型構(gòu)件較未加勁的構(gòu)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(zhǎng)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(shí)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件... 

【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)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(diǎn)與應(yīng)用
        1.1.2 冷彎鋼的主要屈曲種類
    1.2 冷彎鋼的國(guó)內(nèi)外研究概況
        1.2.1 冷彎鋼構(gòu)件優(yōu)化分析國(guó)外研究概況
        1.2.2 冷彎鋼構(gòu)件優(yōu)化分析國(guó)內(nèi)研究概況
    1.3 冷彎鋼畸變屈曲國(guó)內(nèi)外研究概況
        1.3.1 畸變屈曲的國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 畸變屈曲的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 冷彎鋼極限承載力的計(jì)算
    1.5 本文的主要研究?jī)?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(gòu)件的畸變屈曲相關(guān)理論分析
        2.2.1 簡(jiǎn)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(shè)計(jì)
        2.3.3 V形加勁肋的參數(shù)設(shè)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(jié)
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(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)
    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(gòu)件優(yōu)化原理及結(jié)果
        3.4.2 房屋結(jié)構(gòu)建模與荷載施加
        3.4.3 房屋結(jié)構(gòu)結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 冷彎鋼穹頂結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析
        4.3.1 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]冷彎薄壁型鋼軸壓構(gòu)件畸變與整體相關(guān)屈曲承載力計(jì)算方法研究[J]. 何子奇,周緒紅,鄒勃,陳鵬.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]基于改進(jìn)遺傳算法的門式剛架截面優(yōu)化[J]. 李彬,汪小平,張柳春,朱南海.  江西理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]冷彎薄壁Z型鋼構(gòu)件卷邊角度優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 葉文華,趙偉欣,李發(fā)超,朱玨.  寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2018(04)
[4]半剛性組合框架骨架曲線實(shí)用計(jì)算方法[J]. 潘建榮,楊正挺,王湛,陳士哲.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(11)
[5]帶加勁肋頂?shù)捉卿摿褐B接節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究[J]. 王鵬,王湛,潘建榮,李松.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]受彎Z形檁條畸變屈曲與整體屈曲統(tǒng)一分析方法[J]. 童根樹,馮一笑,張磊.  工程力學(xué). 2017(05)
[7]偏心受壓冷彎薄壁槽鋼的卷邊角度優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 吳夢(mèng)景,黃栩浩,張旭,朱玨,趙銀海.  土木建筑與環(huán)境工程. 2016(06)
[8]基于遺傳算法的箱形截面梁的結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 湯明春,朱學(xué)凱.  機(jī)械工程師. 2016(07)
[9]冷彎薄壁卷邊槽鋼卷邊角度優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃栩浩,孫國(guó)軍,吳夢(mèng)景,朱玨,趙銀海.  工業(yè)建筑. 2015(11)
[10]卷邊角度對(duì)C型冷彎構(gòu)件抗畸變屈曲性能的影響[J]. 孫國(guó)軍,趙銀海,黃栩浩,朱玨.  寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版). 2015(03)

碩士論文
[1]空間桁架大型臨時(shí)看臺(tái)風(fēng)荷載分析方法[D]. 鄒曉旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]面向直接強(qiáng)度法的冷彎薄壁柱屈曲模式分析[D]. 張寵.重慶大學(xué) 2013
[3]純彎荷載作用下冷彎薄壁斜卷邊Z形檁條的性能研究[D]. 呂赫男.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]冷彎薄壁卷邊槽鋼受壓畸變屈曲性能分析[D]. 王廣.浙江大學(xué) 2007
[5]冷彎薄壁C形槽鋼畸變屈曲的試驗(yàn)研究[D]. 張兆宇.浙江大學(xué) 2005
[6]基于遺傳算法的鋼結(jié)構(gòu)截面優(yōu)化[D]. 黃冀卓.汕頭大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3149682