重型工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

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1、杭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢業(yè)設(shè)計題目：重型工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計目錄摘要3第一章正文4簡介4有側(cè)移框架5彈塑性鉸分析方法的精確度6改進(jìn)塑性鉸分析方法7軸心受力柱8獨立梁柱結(jié)構(gòu)11具體例子的分析12剛性框架13極限承載能力14荷載分布與估計的破壞模型16荷載作用點軌跡18Vogel的六層框架18荷載－位移曲線18力分布與塑性鉸形成19設(shè)計推論20設(shè)計建議22第二章參考文獻(xiàn)26附錄28Ⅰ計算書28一.荷載28二.pkpm內(nèi)力計算結(jié)果28三.屋面檁條計算132四.墻梁計算136五.抗風(fēng)柱計算142六.吊車梁計算148七．屋面橫向支撐計算158八

2、．柱間支撐計算158九.節(jié)點設(shè)計160Ⅱ圖紙161致謝172重型工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要本文討論的是與二維鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)分析方法相關(guān)的若干使用問題。我們對彈塑性鉸分析方法的精確度專門進(jìn)行了檢查，并且確定了它的應(yīng)用范圍。我們還推薦一種叫做改進(jìn)塑性鉸分析的方法，并對它的設(shè)計原理做了分析。我們做了一些個案分析，目的是為了闡述改進(jìn)塑性鉸方法在預(yù)測獨立構(gòu)件強(qiáng)度和局部穩(wěn)定以及整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面的精確性。同時，把它的結(jié)果與彈塑性分析結(jié)果和塑性區(qū)分析結(jié)果的作出對比，從而評價了這個分析模型的性能。本文的目的是闡述塑性鉸分析方法在應(yīng)用于預(yù)測鋼構(gòu)件和框

3、架的極限強(qiáng)度和工作性能時的效果和局限。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)塑性鉸彈塑性分析重型工業(yè)廠房框架結(jié)構(gòu)二階改進(jìn)塑性鉸分析第一章正文簡介在一位學(xué)者的論文中（Liewetal.1993）已經(jīng)論述了對傳統(tǒng)的彈塑性鉸模型的改進(jìn)，它描述了梁柱的非彈性性能并保證了對鋼框架高級分析有足夠的精確度。合成模型已經(jīng)對改進(jìn)塑性鉸方法做了定義。這篇論文詳細(xì)地評估了用來模擬梁柱和框架平面內(nèi)強(qiáng)度性能的彈塑性鉸和改進(jìn)的塑性鉸分析方法。當(dāng)前的基本問題是基于Kanchanalai(1977)和Zhouetal.(1990)所闡述的有側(cè)移框架和獨立梁柱結(jié)構(gòu)的塑性區(qū)分析方法的Kan

4、chanalai的著作中有側(cè)移框架的例子描述了框架結(jié)構(gòu)中一系列非常典型的梁柱特征。Zhou的著作中獨立梁柱結(jié)構(gòu)的研究也提出了另外的基本點，但構(gòu)件的二階影響會比較大。任何分析方法如果與這些基準(zhǔn)點相符合就可以被認(rèn)為是滿足二維改進(jìn)非彈性分析的。也就是說，分析模型可以以足夠的精確度來表達(dá)梁柱的強(qiáng)度從而單獨的具體構(gòu)件的承載力驗算就不需要了。一個全面的研究是由兩個剛性框架和一個六層非剛性框架組成的。對這些框架的評價是基于荷載－承載力設(shè)計的彈性分析方法塑性鉸分析方法的。我們把這些分析方法得出的結(jié)果和框架完全塑性區(qū)分析方法的結(jié)果做了比較。這些研究

5、的主要目的是確定可以用于設(shè)計的塑性鉸分析方法的可靠度和精確度。第二個目的是比較非彈性分析方法和LRFD彈性分析方法得出的有側(cè)移和無側(cè)移框架在強(qiáng)度極限狀態(tài)下的性能。這些比較為非彈性分析方法在平面框架極限狀態(tài)設(shè)計中的應(yīng)用提供了支持和依據(jù)。用于直接計算構(gòu)件和系統(tǒng)強(qiáng)度的塑性鉸分析方法的適用范圍已經(jīng)得到確定。并且還論述了這些方法在鋼框架結(jié)構(gòu)高級分析中的應(yīng)用，提出了設(shè)計的建議。接著總結(jié)了本文的重點。本文所引用的例子是Liew（1992）研究的構(gòu)件和框架問題的一部分。Liew的著作中的全部問題包括帶有剛性和半剛性連接的有側(cè)移和無側(cè)移框架，帶有嵌

6、板區(qū)變形的框架，斜柱框架，獨立梁柱，強(qiáng)弱軸柱的工作性能。有側(cè)移框架圖1－3把二階彈塑性鉸和改進(jìn)塑性鉸分析方法得出的非平面強(qiáng)度曲線和Kanchanalai（1977）的塑性區(qū)結(jié)果做了比較。因為Kanchanalai的塑性區(qū)分析方法是作為基準(zhǔn)而應(yīng)用于美國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會的LRFD梁柱方程（Yura1988；Liewetal.1991）的發(fā)展中的，所以任何可以滿足這些基準(zhǔn)的分析方法都可以被認(rèn)為是滿足二維高級非彈性分析方法的要求的，從而不必驗算單獨的具體構(gòu)件的承載能力。圖中同時給出了強(qiáng)軸和弱軸的用于塑性區(qū)分析方法的強(qiáng)度曲線。然而，對于塑性鉸分析

7、方法只給出了強(qiáng)軸的強(qiáng)度曲線。因為其結(jié)果是用無量綱的形式表示的，而且用于強(qiáng)軸和弱軸截面強(qiáng)度分析的是同一種塑性強(qiáng)度曲線（例如用于零長度構(gòu)件的LRFD梁柱影響方程），所以建立在鉸分析基礎(chǔ)上的弱軸曲線和強(qiáng)軸強(qiáng)度曲線是非常相似的。此塑性區(qū)分析方法對于無初始幾何缺陷的框架是通用的，但是已經(jīng)考慮了初始應(yīng)力的影響。比較各種方法，改進(jìn)塑性鉸分析方法用的是只考慮初始應(yīng)力影響的切線模量。同樣的，在接下來的全部復(fù)核研究中，改進(jìn)塑性鉸分析方法是利用了拋物線型剛度退化作用。另外，圖1－3中給出了一條表示梁柱構(gòu)件初始彎曲作用的曲線。這條曲線是由二階分析得出的，

8、圖1.且的門式框架強(qiáng)度曲線的對比其中考慮了強(qiáng)軸的彎曲和殘余應(yīng)力的影響（端部邊緣取得最大壓應(yīng)力值0.3）。彈塑性鉸分析方法的精確度彈塑性分析方法經(jīng)常把框架的最大承載能力估計的過高。在圖1和2描述的門式鋼架中，塑性鉸模型的強(qiáng)軸強(qiáng)度出現(xiàn)了誤差，大約平均誤