轻型钢结构基本构件抗力统计及可靠度分析

摘要

随着轻屋面的出现、构件截面几何形状的优化、冷弯薄壁型钢构件的应用、结构计算方法的进步、钢材加工和连接技术的成熟、施工经验的丰富,使得用钢量较少的轻钢结构逐渐发展起来,并且显示出非常广阔的应用前景.本文结合轻型钢结构建筑的定义以及在我国的应用情况,对轻型钢结构建筑结构体系进行了系统的分类,并总结得出在轻型钢结构体系中应用较广泛的基本构件类型.其基本构件可分为普通钢结构构件、冷弯薄壁型钢结构构件、H型钢结构构件、钢管混凝土结构构件和组合楼盖结构.本文阐述了影响结构构件抗力不确定性的主要因素,即结构构件材料性能的不定性、几何特征的不定性和计算模式的不定性.针对轻型钢结构基本构件类型,大量收集各类构件轴心受拉、轴心受压、偏心受压、受弯和受剪方面的试验资料,应用数理统计的方法,对轻型钢结构基本构件进行了抗力统计并给出了抗力统计参数.基于《建筑结构设计统一标准》(GBJ 68-84),应用结构可靠度分析的一次二阶矩法,分别对《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)、《钢-混凝土组合结构设计规程》(DL/T5085-1999)和《战时军港抢修早强型组合结构技术规程》(GJB 4142-2000)中有关轻型钢结构各基本构件轴心受拉、轴心受压、偏心受压、受弯和受剪的承载力设计公式进行了可靠度分析,分析结果表明,规范和规程中设计公式基本满足统一标准对塑性材料可靠指标的要求.以上各种结果多以表格给出,可供设计参考.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题来源

1.2轻型钢结构的发展概况

1.3结构设计理论的发展与应用

1.3.1结构设计方法的演变

1.3.2结构可靠度基本理论与方法

1.3.3我国现行结构设计规范的设计方法

1.4国内外的研究状况

1.4.1国外研究现状

1.4.2国内研究现状

1.5本文主要研究内容

第2章轻型钢结构体系及其基本构件

2.1引言

2.2轻钢龙骨体系

2.2.1冷弯C型钢龙骨体系

2.2.2热轧型钢龙骨体系

2.3框架结构体系

2.3.1门式刚架钢结构体系

2.3.2多层房屋钢结构体系

2.4框架-支撑体系

2.4.1框架-钢支撑体系

2.4.2框架-剪力墙体系

2.5框架-筒体体系

2.6交错桁架结构体系

2.7钢-混凝土组合结构体系

2.8金属拱型波纹屋盖结构体系

2.9轻型钢结构基本构件

2.10本章小结

第3章轻型钢结构基本构件承载力试验与计算

3.1引言

3.2冷弯薄壁型钢构件

3.2.1轴心受压构件

3.2.2受弯构件

3.2.3单向偏心受压构件

3.3 H型钢构件

3.3.1高频焊接H型钢构件

3.3.2焊接H型钢构件

3.4组合楼盖

3.4.1现浇砼翼缘钢-混凝土组合梁

3.4.2钢-混凝土叠合板组合梁

3.4.3钢-压型钢板混凝土组合梁

3.4.4钢-混凝土组合梁剪力连接件

3.5本章小结

第4章轻型钢结构基本构件抗力统计

4.1引言

4.2轻钢构件材料性能不定性统计

4.2.1新国标钢材屈服点试验数据统计特征值

4.2.2新国标钢材的材性统计参数

4.3轻钢构件几何尺寸不定性统计

4.4轻钢构件计算模式不定性统计

4.4.1计算模式统计数据方差分析及其归类

4.4.2计算模式不定性的统计参数

4.5抗力统计参数和概率分布类型

4.5.1单一材料构成的结构构件抗力的统计参数

4.5.2多种材料构成的结构构件抗力的统计参数

4.5.3轻钢结构基本构件抗力的概率分布

4.6本章小结

第5章轻型钢结构基本构件可靠度分析

5.1引言

5.2可靠度分析的计算方法及荷载统计参数

5.2.1 JC方法

5.2.2几种常见荷载的概率分布和统计参数

5.2.3荷载组合

5.3可靠度计算的设计表达式

5.4目标可靠度

5.5普通钢结构构件可靠度分析

5.6冷弯薄壁型钢结构构件可靠度分析

5.7 H型钢结构构件可靠度分析

5.7.1高频焊接H型钢结构构件可靠度分析

5.7.2焊接H型钢结构构件可靠度分析

5.8钢管混凝土结构构件可靠度分析

5.8.1钢管混凝土轴压构件承载力可靠度分析

5.8.2钢管混凝土纯弯构件承载力可靠度分析

5.8.3钢管混凝土压弯构件承载力可靠度分析

5.9组合楼盖结构可靠度分析

5.10本章小结

结论和展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢