拼裝式鋁合金活動房承載力試驗及應(yīng)用研究.pdf

1、鋁合金活動房是一種以鋁合金框架為主體結(jié)構(gòu)，鋁蒙皮聚氨酯泡沫填充夾芯板為面板的新型結(jié)構(gòu)體系。為節(jié)省材料，活動房結(jié)構(gòu)一般為框架剛度較小，面板與框架共同承擔(dān)荷載，即考慮面板的蒙皮效應(yīng)的結(jié)構(gòu)。由于影響活動房承載力的因素較多，很難對活動房做出定量分析。當(dāng)前研究表明，蒙皮效應(yīng)及節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度對整體結(jié)構(gòu)的承載力性能及變形影響較人，因此本文針對考慮蒙皮效應(yīng)的活動房，進(jìn)行了承載力及內(nèi)力分布的研究，得出了一定的結(jié)論。本文以拼裝式鋁合金活動房為研究對象，分別應(yīng)

2、用試驗研究、有限元分析及簡化計算方法，對活動房在不同荷載情況下的受力性能進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　 ⑴活動房試驗。首先對活動房屋的粱柱節(jié)點及柱腳節(jié)點進(jìn)行了抗彎承載力試驗，得出了節(jié)點的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系，進(jìn)一步得出了節(jié)點的初始轉(zhuǎn)動剛度。其次，對拼裝式活動房實物進(jìn)行了未安裝面板的活動房骨架在風(fēng)荷載和雪荷載下、安裝面板后的活動房整體在風(fēng)荷載和雪荷載下以及安裝面板后的活動房整體在風(fēng)荷載和雪荷載共同作用下的靜力試驗。試驗

3、研究表明，面板在結(jié)構(gòu)中承擔(dān)了較大的荷載，其存在降低了框架的彎矩和位移，結(jié)構(gòu)最不利承載位置為屋架下弦節(jié)點，位移為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制指標(biāo)。并經(jīng)過研究得出了結(jié)構(gòu)的極限承載力。
　　 ⑵拼裝式活動房的非線性有限元分析?？紤]面板為夾芯板，推導(dǎo)了夾芯板與屋架之間無滑移情況下鋁合金活動房的整體幾何非線性空間梁柱單元剛度矩陣。采用非線性有限元分析的方法，模擬了結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布及變形，并進(jìn)一步分析了屋架截面面積、板的厚度、柱的長細(xì)比、山墻支撐截面面積對

4、結(jié)構(gòu)承載力性能的影響，研究得出對屋架水平位移影響最大的因素為板厚度，對應(yīng)力影響最大的因素為屋架截面面積。
　　 ⑶活動房整體的理論分析及蒙皮效應(yīng)計算。根據(jù)荷載作用下面板與框架的位移協(xié)調(diào)，推導(dǎo)了活動房的內(nèi)力計算公式。利用簡化計算方法對活動房整體在水平荷載、豎向荷藏及水平荷載和豎向荷載共同作用下的承載力進(jìn)行了計算分析，詳細(xì)的計算了面板與框架各自承擔(dān)荷載的大小。
　　 ⑷半剛性節(jié)點對內(nèi)力的影響。在梁柱理論的基礎(chǔ)上，通過修正單元