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多高层钢结构立体车库性能分析和构件标准化

作　者: 胡君成
导　师: 贺拥军
学　校: 湖南大学
专　业: 结构工程
关键词: 立体车库钢结构结构类型经济性参数化建模标准化优化设计
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 380次
引　用: 4次
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内容摘要

随着社会的飞速发展,城市汽车保有量的剧增,导致城市静态交通问题日趋尖锐。如何解决停车难问题已经成为人们越来越关心的问题,而采用占地面积小停车密度高的机械式立体车库已是趋于共识的选择。本文研究了几种不同的钢结构立体车库,对比分析了它们的力学性能和经济性,主要包括以下内容：由于我国还没有一套完整的立体车库设计规范,所以本文结合相关建筑规范和相关汽车库设计规范,提出了钢结构立体车库的一些设计方法和各项基本参数的确定,如层高和车库荷载等。在确定了钢结构立体车库各项参数的情况下,选择了几种适合的立体车库结构类型,对它们的力学性能和经济性能进行了对比分析,找出了不同结构类型的立体车库各自的适用范围,并从中选择了一种综合性能较优的形式进行更深入的分析。介绍了ANSYS优化模块的使用方法,具体解释了优化过程中的三大变量和两种不同的优化方法,利用ANSYS的APDL命令流对选出的结构形式较优的立体车库进行参数化建模,并结合前面的设计方法编制了一套优化程序对结构进行构件截面的优化设计。列举了一个工程算例,利用已编制的优化程序对其进行截面优化设计,把所得结果和MIDAS通用软件分析所得结果进行对比,证明了程序的可靠性。钢结构立体车库在我国还处在发展初期,很多技术都还不成熟,为了方便构件的尺寸的优化统计,本文先统一了构件尺寸的模数和节点的连接形式,标准化了钢构件的连接方式。经过分析发现钢结构立体车库不同于一般民用建筑,风荷载的作用效果要强于地震荷载的作用,成为主要控制荷载。通过已编制的优化程序,改变基本风压和立体车库的层数,统计不同风荷载和不同层数作用下的立体车库的构件截面尺寸,为今后立体车库的设计提供参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-18
  1.1 引言  11
  1.2 国内外机械式车库的发展状况  11-13
    1.2.1 国外机械式车库发展状况  11-12
    1.2.2 国内机械式车库发展状况  12-13
  1.3 立体车库的类型和选型意义  13-15
    1.3.1 立体车库的类型和特点  13-15
    1.3.2 立体车库选型的意义  15
  1.4 结构优化设计的发展概况及意义  15-16
    1.4.1 结构优化设计的发展概况  15-16
    1.4.2 结构优化设计的意义  16
  1.5 本文的工作  16-18
第2章钢结构立体车库设计方法及参数的确定  18-28
  2.1 钢结构电梯式停车库的组成和特点  18
  2.2 钢结构立体车库的设计方法  18-24
    2.2.1 立体车库设计注意事项  18-19
    2.2.2 立体车库水平位移限制  19-20
    2.2.3 钢结构梁的设计  20-21
    2.2.4 钢结构柱的设计  21-23
    2.2.5 风荷载的计算  23-24
  2.3 立体车库参数的确定  24-27
    2.3.1 建筑材料的选用  24
    2.3.2 建筑内部空间要求  24-25
    2.3.3 平面布置的确定  25-26
    2.3.4 层高的确定  26-27
    2.3.5 车库荷载  27
  2.4 小结  27-28
第3章多种钢结构立体车库性能对比分析  28-45
  3.1 立体车库非线性分析  28-30
  3.2 立体车库经济性对比分析  30-44
    3.2.1 框架单库钢结构立体车库  30-33
    3.2.2 框架双库钢结构立体车库  33-35
    3.2.3 框架—支撑钢结构立体车库  35-38
    3.2.4 隔层桁架钢结构立体车库  38-41
    3.2.5 跨层支撑单库钢结构立体车库  41-44
  3.3 小结  44-45
第4章钢结构立体车库的优化设计  45-59
  4.1 传统优化设计理论及发展趋势  45-46
    4.1.1 传统优化设计理论  45-46
    4.1.2 优化设计发展趋势  46
  4.2 基于ANSYS的参数化语言APDL的优化设计  46-50
    4.2.1 ANSYS软件及参数化语言APDL  46-47
    4.2.2 ANSYS优化的三大变量和基本原则  47-48
    4.2.3 ANSYS的优化方法  48-49
    4.2.4 ANSYS的优化过程  49-50
  4.3 基于ANSYS的钢结构立体车库优化  50-54
    4.3.1 参数化建模  50-52
    4.3.2 提取优化变量  52-53
    4.3.3 优化分析  53-54
  4.4 工程算例  54-58
    4.4.1 工程概况  54
    4.4.2 优化分析  54-58
    4.4.3 结果检查  58
  4.5 小结  58-59
第5章钢结构立体车库构件的标准化  59-73
  5.1 立体车库构件标准化  59-62
    5.1.1 模数统一化  59
    5.1.2 节点连接统一化  59-60
    5.1.3 钢构件连接形式的标准化  60-62
  5.2 立体车库构件优化统计  62-72
  5.3 小结  72-73
结论  73-75
参考文献  75-78
致谢  78

多高层钢结构立体车库性能分析和构件标准化

内容摘要

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