轻型可移动房屋结构可靠性分析与研究

摘要

轻型可移动房屋具有自重轻、设计使用年限短、重复使用且非连续性服役的特点,风、雪荷载是其结构的控制荷载。因此在移动房屋的结构设计中,必须同时兼顾结构的安全性和适用性。目前国内尚未制定针对此类轻型可移动结构的设计规范与标准,设计时多直接参照现行建筑结构的设计规范与标准,未能真实反映出轻型可移动房屋的临时性特点。
　　本文结合目前不同领域轻型可移动房屋的应用现状,跟踪调查不同地区的移动房屋实际使用情况,探讨与分析了移动房屋的设计使用年限划分。基于传统的一次二阶矩理论,考虑可变活荷载效应所占比重高的实际特点,采用校准法,合理确定不同设计使用年限移动房屋的目标可靠度指标。在此基础上,经分析比较,以简单荷载组合为基础,采用分项系数的表示方法,参照现行可靠度设计规范确定了移动房屋承载能力极限状态下的实用设计表达式,为移动房屋的安全性设计提供了理论依据。
　　利用ANSYS提供的APDL语言将结构分析与统计分析模块PDS相结合,建立参数化的轻型可移动房屋有限元模型,基于蒙特卡罗和响应面两种可靠度计算方法,分别计算在风、雪荷载作用下,不同设计使用年限的移动房屋基于正常使用极限状态下的适用性变形限值,并与现行规范给出的建筑结构允许限值进行比较,给出了此类结构相比于传统结构允许变形限值的放大系数,为移动房屋的适用性变形验算提供了科学依据。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题的目的和意义

1.4 本文的研究方法及主要工作

第二章 结构可靠度基本理论及实用分析方法

2.1 结构可靠度理论的基本概念和原理

2.2 结构可靠度分析的实用计算方法

2.3 小结

第三章 轻型可移动房屋结构承载能力的可靠度分析

3.1 荷载统计参数

3.2 抗力统计参数

3.3 分项系数研究

3.4 移动房屋结构荷载效应组合

3.5 与现行规范一致性对比

3.6 承载能力设计实用表达式

3.7 小结

第四章 轻型可移动房屋适用性分析的失效模式及影响变量

4.1 适用性分析概述

4.2 适用性分析的失效模式及功能函数

4.3 适用性分析的有关统计变量

4.4 适用性分析的方法

4.5 小结

第五章 轻型可移动房屋适用性能的可靠度分析

5.1 适用性分析的目标可靠度指标

5.2 适用性分析的有限元模型

5.3 雪荷载作用下影响变形的参数敏感度分析

5.4 风荷载作用下影响变形的参数敏感度分析

5.5 雪荷载作用下竖向变形的可靠度分析

5.6 风荷载作用下侧向变形的可靠度分析

5.7 风雪荷载共同作用下变形的可靠度分析

5.8 轻型可移动房屋正常使用极限状态下的变形限值

5.9 小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间完成的研究成果

致谢