本文關(guān)鍵詞： 門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu) 風(fēng)荷載 有限元分析 極限承載力 彈塑性分析　出處：《浙江大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)東部沿海地區(qū)的工業(yè)建筑中得到了廣泛應(yīng)用。這類結(jié)構(gòu)具有跨度大、自重輕、剛度小等特點(diǎn),決定了其抗風(fēng)性能較差；然而東部沿海地區(qū)又是臺(tái)風(fēng)頻發(fā)的地區(qū),風(fēng)致破壞是輕鋼結(jié)構(gòu)損傷破壞的最主要因素。因此,對(duì)這類輕鋼廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗風(fēng)性能和極限承載力的分析和研究具有重要意義。 本文首先對(duì)作為低矮房屋的門式剛架廠房的風(fēng)荷載分布特性進(jìn)行了研究。采用風(fēng)洞模型試驗(yàn)方法對(duì)我國(guó)東部沿海地區(qū)一典型的既有門式剛架工業(yè)廠房進(jìn)行了表面風(fēng)壓的試驗(yàn)測(cè)定,試驗(yàn)中考慮了封閉及山墻開洞等不同情況,并將獲得的風(fēng)荷載與按現(xiàn)行規(guī)范取值的風(fēng)荷載進(jìn)行了對(duì)比。 其次,探討了強(qiáng)風(fēng)作用下典型門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)安全性。將風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的最不利風(fēng)向的風(fēng)荷載以及按現(xiàn)行荷載規(guī)范和輕鋼規(guī)程取值的風(fēng)荷載分別施加于該廠房的不利剛架上;然后采用精細(xì)的板殼有限元方法對(duì)剛架進(jìn)行了極限承載力的非線性分析,獲得了剛架在不同工況下的抗風(fēng)安全系數(shù)和極限狀態(tài)的風(fēng)致破壞形態(tài)；并探討了初始缺陷、山墻開洞等因素對(duì)極限承載力的影響。針對(duì)剛架抗風(fēng)安全冗余度偏低的問題,提出了一種簡(jiǎn)便有效的梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造加強(qiáng)方案。該方案不僅可明顯提高剛架的風(fēng)致安全性,還可降低剛架對(duì)初始缺陷的敏感性。 雪荷載也是輕鋼廠房的主要控制荷載之一。論文最后以上述門式剛架輕鋼廠房為例,按現(xiàn)行規(guī)范取用雪荷載組合,采用精細(xì)有限元方法對(duì)廠房中的典型剛架進(jìn)行了非線性的極限承載力分析,獲得了剛架的抗雪安全系數(shù)以及達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)的破壞模式,并與風(fēng)荷載下的結(jié)果作了比較。
[Abstract]:Portal frame light steel structure has been widely used in industrial buildings in the eastern coastal areas of China. This kind of structure has the characteristics of long span, light weight and low stiffness, which determines its poor wind resistance. However, the eastern coastal area is the area with frequent typhoons, and wind-induced damage is the most important factor for the damage of light steel structures. It is of great significance to analyze and study the wind resistance and ultimate bearing capacity of this kind of light steel factory building. In this paper, the wind load distribution characteristics of portal frame factory building are studied firstly, and a typical existing portal frame factory building in the eastern coastal area of China is presented by wind tunnel model test method. Determination of surface wind pressure. Different conditions such as closure and gable opening are considered, and the wind load obtained is compared with the wind load obtained according to the current code. Second. The wind-resistant safety of typical portal frame light steel structures under the action of strong wind is discussed. The wind load of the most unfavorable wind direction measured by wind tunnel test and the wind load calculated according to the current load code and light steel code are applied to the workshop respectively. Of the adverse rigid frame; Then the finite element method of plate and shell is used to analyze the ultimate bearing capacity of rigid frame, and the wind safety factor of rigid frame under different working conditions and the wind-induced failure mode of limit state are obtained. The effects of initial defects and gable openings on ultimate bearing capacity are discussed. The problem of low safety redundancy of rigid frame against wind is discussed. A simple and effective scheme for strengthening Liang Zhu node structure is proposed, which can not only obviously improve the wind-induced safety of rigid frame, but also reduce the sensitivity of rigid frame to initial defects. Snow load is also one of the main control loads of light steel workshop. Finally, taking the light steel building with portal frame as an example, the combination of snow load is taken according to the current code. The nonlinear ultimate bearing capacity of typical rigid frames in powerhouse is analyzed by fine finite element method, and the safety factor of snow resistance and failure mode of rigid frame are obtained. The results are compared with those under wind load.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU392.5;TU312.1

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本文編號(hào)：1466411