門式剛架基于水平側(cè)移的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、輕鋼結(jié)構(gòu)因其具有重量輕，外形美觀，制造方便，施工快捷，質(zhì)量可靠，建設(shè)投資回收快等優(yōu)點(diǎn)，近年來在我國發(fā)展很快。門式剛架大多由變截面構(gòu)件組成，且構(gòu)件的腹板一般很薄，允許局部屈曲先于整體屈曲。為了安全，經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)門式剛架，需要對(duì)其進(jìn)行內(nèi)力，位移，穩(wěn)定性方面的深入研究。 本文對(duì)變截面門式剛架構(gòu)件內(nèi)力和穩(wěn)定的彈性計(jì)算進(jìn)行了分析，采用合理的軸向、側(cè)向位移模式推導(dǎo)了變截面梁元的單元彈性彎曲剛度矩陣與考慮軸向力對(duì)結(jié)構(gòu)剛度作用的單元幾何剛度矩陣。

2、本文還考慮結(jié)構(gòu)屈曲的整體性，對(duì)門式剛架穩(wěn)定設(shè)計(jì)中變截面柱的計(jì)算長度系數(shù)，工字形梁在剛架平面內(nèi)的換算長度系數(shù)進(jìn)行了詳盡的理論分析和計(jì)算并借助分析設(shè)計(jì)軟件PKPM對(duì)門式剛架在不同載荷組合下進(jìn)行了大量的數(shù)值計(jì)算。 本文采用ANSYS對(duì)變截面門式剛架進(jìn)行了優(yōu)化分析，包括截面改變位置的優(yōu)化和截面尺寸的優(yōu)化。從分析結(jié)果可以看出： ①采用 ANSYS 的beam44單元來模擬變截面梁，用最小二乘逼進(jìn)方法來進(jìn)行優(yōu)化，是一種有效的，能滿足