新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計(jì)研究.pdf

1、冷彎薄壁型鋼系在常溫下加工成型，具有重量輕、強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、外觀美觀、截面金屬分布合理等優(yōu)點(diǎn)，可制成超薄、超厚、超小、超大等熱軋無法生產(chǎn)的復(fù)雜截面。 冷彎薄壁型鋼的問世及應(yīng)用，開拓了主要靠優(yōu)化截面形狀而不是單純依賴增加材料用量及改善材性來提高材料利用率的新途徑，這對(duì)于節(jié)約能源和資源具有十分重要的作用，特別是對(duì)于象我國這樣一個(gè)能源及原材料的供需矛盾在今后相當(dāng)長一個(gè)時(shí)期內(nèi)都將顯得十分突出的發(fā)展中國家來說，重視冷彎薄壁型鋼這種高效經(jīng)

2、濟(jì)型材的開發(fā)、推廣和應(yīng)用尤為重要。 新型冷彎薄壁型鋼，因其節(jié)點(diǎn)外形像鷹，又稱“鷹式鋼結(jié)構(gòu)”，是在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)冷彎薄壁型鋼進(jìn)行了截面優(yōu)化，比同樣截面的冷彎薄壁型鋼整體剛度更大，受力性能更趨合理。新型冷彎薄壁型鋼在國內(nèi)工業(yè)與民用建筑中已得到廣泛應(yīng)用。在國外，特別是在發(fā)達(dá)國家，新型冷彎薄壁型鋼的市場份額不斷擴(kuò)大。 本文對(duì)新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在國內(nèi)沒有相關(guān)規(guī)范的情況下，利用國內(nèi)《冷彎薄壁型鋼

3、結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)，同時(shí)引入國外冷彎薄壁型鋼設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系存在的問題進(jìn)行分析，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文研究內(nèi)容主要包括三大部分： (1) 詳細(xì)介紹新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系，及其在國內(nèi)外的應(yīng)用及其發(fā)展前景，對(duì)其特點(diǎn)和目前存在的問題進(jìn)行深入分析。 (2) 參考國外對(duì)冷彎薄壁型鋼的研究，引入國外學(xué)者關(guān)于冷彎薄壁型鋼的先進(jìn)理論，如冷成型處理對(duì)母材受力性能的影響，在設(shè)計(jì)中如何考慮平板

4、的有效寬度，以及板件加勁肋對(duì)板件穩(wěn)定性和強(qiáng)度的影響等。 (3) 通過某工程實(shí)例，對(duì)目前新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系在國內(nèi)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行分析和計(jì)算，用有限元軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，并提出符合規(guī)范要求的模式化的尺寸。 本文研究方法分為兩個(gè)部分，一是綜合國內(nèi)外相關(guān)的規(guī)范，選擇具有一定代表性的工程，通過計(jì)算，確定某截面的構(gòu)件的適用跨度；由于試驗(yàn)條件限制，用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行模擬分析并同計(jì)算結(jié)果相比較，最后提出經(jīng)濟(jì)節(jié)約