局部约束对门式刚架受力性能的影响分析

摘要

门式刚架结构在遭遇过大偶然荷载作用下容易发生过大变形甚至倒塌事故，如果通过直接加大构件截面来增加结构安全赘余度又过于浪费，无法体现轻钢结构的经济性能。本文基于门式刚架结构的破坏模式和机理，提出了在门式刚架梁柱节点附近加设（肋板、外包板、外贴翼缘板）局部约束的设想，拟通过局部约束来改善门式刚架结构整体的受力性能，提高门式刚架结构的整体安全赘余度，以改善门式刚架结构在极端荷载下的抗倒塌能力。
　　为探讨局部约束方式对门式刚架结构的受力性能影响，本文通过门式刚架的受力特点及破坏机理分析，确定了局部约束的施加方式和主要影响因素，建立三大类算例模型，进行极限承载分析及滞回性能分析，分析表明：局部约束可以分担施加约束位置的梁柱截面中部分内力，降低该处应力区的峰值，并使应力分布趋于均匀，局部约束可以延缓或防止门式刚架梁柱节点附近梁柱翼缘或腹板发生局部屈曲或屈服，提高结构的极限承载力及耗能能力，明显改善门式刚架结构的受力性能；局部约束对门式刚架结构的延性基本没有影响；局部加设外包板、外贴翼缘板比局部加设肋板对提高门式刚架结构极限承载力及耗能能力、改善滞回性能的作用更加明显；对于局部加设外包板和外贴翼缘板的门式刚架，增加其布置的范围比增加其板厚对改善结构受力性能的作用更大；对于局部加设肋板的门式刚架，减小肋板布置间距比增加肋板布置范围对改善结构受力性能的作用更大。
　　本文初步研究了局部约束对门式刚架结构受力性能的影响，可为局部约束在门式刚架结构工程中的应用提供借鉴。

目录

声明

第一章 绪论

1.1门式刚架结构形式和特点

1.2 门式刚架结构研究现状与发展

1.3 问题的提出

1.4 本文的研究目的和内容

第二章 基于ABAQUS的有限元分析方法及模型建立与验证

2.1 基于ABAQUS的有限元方法

2.2有限元方法的验证

2.3分析模型建立

第三章 局部约束门式刚架极限承载分析

3.1 竖向荷载作用下极限承载分析

3.2 水平荷载作用下极限承载分析

3.3 本章小结

第四章 局部约束门式刚架滞回性能分析

4.1 加载制度

4.2 局部加设肋板对门式刚架滞回性能的影响

4.3 局部外包板对门式刚架滞回性能的影响

4.4 局部外贴翼缘板对门式刚架滞回性能的影响

4.5 本章小结

结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况