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探讨外露式钢结构柱脚加劲肋的布置方式

作　者: 王剑
导　师: 赵滇生
学　校: 浙江工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 外露式钢结构柱脚加劲肋的布置方式初始刚度
分类号: TU391
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

钢结构的柱脚起到了传力和固定结构位置的重要作用,是影响结构整体性能的关键部位之一。加劲肋是柱脚构造中的重要零件,其布置方式对柱脚的刚度、底板的厚度以及柱脚的力学性能影响很大。本文着重分析加劲肋的布置方式对外露式钢结构柱脚的影响。分别建立了4个锚栓和6个锚栓的外露式钢柱脚,通过改变加劲肋的布置方式,对比分析加劲肋布置方式对外露式柱脚受力性能的影响,并且得出较合理的加劲肋布置方式。然后分析讨论加劲肋厚度及高度、底板厚度、锚栓直径等因素对该类柱脚的受力性能的影响。在本文的研究范围内可以得出以下结论：设置翼缘加劲肋能有效改善柱脚底板的受力状况,初始刚度和极限抗弯承载力也比不设加劲肋时明显提高；翼缘外加劲肋应与柱腹板对齐,无法对齐时,应设置与柱翼缘外加劲肋对齐的柱翼缘内加劲肋；相对于加劲肋的高度及厚度、底板的厚度,锚栓直径对柱脚的初始刚度和极限抗弯承载力的影响最明显,随着锚栓直径的增加,柱脚的初始刚度和极限抗弯承载力明显提高。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 选题的目的和意义  9-10
  1.2 国内外对于钢结构柱脚的研究情况  10-13
    1.2.1 国外的研究情况  10-12
    1.2.2 国内的研究情况  12-13
  1.3 本文研究的主要内容和思路  13-15
第二章柱脚的刚度分析和设计计算  15-24
  2.1 柱脚的刚度分析  15-18
    2.1.1 柱脚的抗弯刚度计算式  15-17
    2.1.2 柱脚刚度的分类方法  17-18
  2.2 柱脚的设计  18-23
    2.2.1 铰接柱脚计算  18-19
    2.2.2 刚接柱脚计算  19-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章有限元模型分析及试验验证  24-31
  3.1 ANSYS的概述  24
  3.2 单元类型和本构关系  24-27
    3.2.1 钢材模型  24-25
    3.2.2 混凝土的单元模型  25-26
    3.2.3 接触单元  26-27
  3.3 ANSYS求解方法的设定  27
  3.4 有限元模型的验证  27-30
    3.4.1 试验试件的介绍和选取  27-28
    3.4.2 ANSYS模型的建立  28-29
    3.4.3 ANSYS分析结果与实验数据对比  29-30
  3.5 本章小结  30-31
第四章加劲肋的布置方式对柱脚的受力性能影响  31-47
  4.1 概述  31
  4.2 加劲肋的布置方式对4个锚栓柱脚的受力性能影响  31-39
    4.2.1 模型参数  31-33
    4.2.2 破坏准则  33-34
    4.2.3 有限元模型的建立  34-35
    4.2.4 有限元计算结果和对比分析  35-39
  4.3 加劲肋的布置方式对6个锚栓柱脚的受力性能影响  39-46
    4.3.1 模型参数  39-41
    4.3.2 有限元模型的建立  41-42
    4.3.3 有限元计算结果和对比分析  42-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章参数变化对柱脚受力性能的影响分析  47-57
  5.1 概述  47
  5.2 模型参数  47-48
  5.3 有限元模型的建立  48-49
  5.4 有限元计算结果和对比分析  49-56
    5.4.1 加劲肋高度对柱脚受力性能的影响  49-50
    5.4.2 加劲肋厚度对柱脚受力性能的影响  50-52
    5.4.3 底板厚度对柱脚受力性能的影响  52-54
    5.4.4 锚栓直径对柱脚受力性能的影响  54-56
  5.5 本章小结  56-57
第六章结论与展望  57-59
  6.1 结论  57-58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
攻读学位期间发表的学术论文  64

探讨外露式钢结构柱脚加劲肋的布置方式

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