冷彎薄壁型鋼門式剛架結構極限狀態(tài)與設計方法研究.pdf

1、本文采用非線性有限元分析方法，對冷彎薄壁型鋼門式剛架結構的承載力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)以及設計方法進行了研究。 首先對平面冷彎薄壁型鋼門式剛架試件進行模擬，同時考慮了材料非線性和幾何非線性。研究了螺栓孔壁的滑移、初始缺陷等對剛架極限荷載和變形的影響，提出了采用彈簧單元替代孔壁滑移的方法。在此基礎上，將有限元分析結果與試驗結果進行對比，從而驗證了該方法的正確性和可靠性。 其次研究了剛架腹板高度、翼緣寬度、柱腳剛度、節(jié)點

2、板尺寸、構件線剛度、剛架梁坡度等對冷彎薄壁型鋼門式剛架極限承載性能的影響，結果表明：翼緣寬度、剛架梁坡度的變化對剛架極限承載力影響較??；隨著剛架腹板高度增加、柱腳剛度的增大、節(jié)點板尺寸的增加，剛架極限承載力明顯提高；隨著剛架高度或跨度的增加，剛架極限承載力有所降低。 再次對三維空間剛架整體模型進行了變形分析。研究了剪力蒙皮效應對冷彎薄壁型鋼門式剛架變形的影響，包括豎向變形和側向變形。通過對豎向和側向兩種變形進行分析，表明在進行冷

3、彎薄壁型鋼門式剛架設計時，結構受承載能力極限狀態(tài)控制：此外，還對剛架進行了變豎向荷載的側移分析，研究表明，冷彎薄壁型鋼門式剛架結構體系側移二階效應顯著；在上述研究的基礎上，就剛架節(jié)點板厚度及尺寸的確定、蒙皮效應影響系數(shù)、剛架結構或構件的變形限值規(guī)定等提出了一些建議。 最后，結合已有的理論研究成果，參考國外相關的科研成果和國內結構設計方面的規(guī)范(程)，進一步提出了冷彎薄壁型鋼門式剛架結構體系設計方法，包括螺栓孔壁滑移剛度的計算、節(jié)