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轻钢门式刚架抗风性能和极限承载力分析

作　者: 龚盈
导　师: 陈水福
学　校: 浙江大学
专　业: 结构工程
关键词: 轻钢门式刚架风荷载围护结构主体结构有限元分析极限承载力节点半刚性结构响应弹塑性分析静力推覆
分类号: TU392.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近年来轻钢门式刚架结构在我国东南沿海地区的工业建筑中得到广泛应用。这些地区是我国台风频发的地区,而轻钢门式刚架结构由于自重轻、刚度小,决定了其抗风性能较差,因此风荷载是轻钢结构破坏的最主要因素。对轻钢门式刚架结构进行抗风性能和极限承载力的分析具有重要意义。本文首先对以往台风灾害中轻钢门式刚架结构的破坏形式及其原因进行分析和总结,认为由风灾引起的轻钢门式刚架破坏可分为围护结构破坏和主体结构破坏两大类,而且往往是从围护结构的破坏开始的。根据结构的风灾破坏机理提出了对轻钢门式刚架结构进行抗风极限承载力分析的流程,并针对围护结构给出了具体的抗风极限分析方法,为轻型门式刚架结构的抗风设计提供参考。然后采用有限元方法对半刚性连接的平面双跨门式刚架结构进行静力分析、模态分析和动力时程分析,发现梁柱连接刚度对门式刚架结构的受力性能具有举足轻重的作用,不仅影响结构的内力分布、刚度、整体变形,甚至改变结构的自振周期,从而影响结构在风荷载作用下的动力反应。据此提出了一些关于节点设计的建议。本文最后将结构抗震分析中广泛应用的静力弹塑性分析方法引入到结构的抗风分析中。该方法既可以考虑结构在强风下进入塑性后的受力性能,得到结构非线性位移和内力响应,以及结构在强风作用下的破坏模式和抗风极限承载力,又可以避免传统的动力弹塑性分析中复杂的随机风荷载模拟和结构动力时程计算。

轻钢门式刚架抗风性能和极限承载力分析

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