软土地区单层钢结构厂房的地基变形作用及其控制

摘要

论文以宝山钢铁股份有限公司一落锤单层钢结构厂房为对象,采用理论分析与工程调查相结合的方法,对地基变形对单层钢结构厂房的影响作了深入的分析,建立了软土地区地基变形作用效应的分析方法和控制标准.论文的主要研究内容和成果包括:1.对厂房实际使用状况和地基的变形历程进行了全面调查,通过对沉降数据的分析,明确了软土地区地基变形的特点和主要影响因素.2.利用空间有限元方法对地基变形的空间作用效应进行了全面的分析,包括基础水平位移、竖向位移和转动对整个空间结构的作用效应,明确了不同地基变形作用下受地基作用影响的范围和部位,以及各类构件的单位作用效应.3.利用实践中通常采用的平面分析方法对地基变形作用效应进行了类似的分析,并通过对比空间、平面模型的分析结果,指出两者存在的差异,并分析了在不同地基变形作用下发挥主要空间作用的构件.4.根据空间结构分析结果和平面、空间对比分析结果,建立了与空间结构分析结果等效的平面结构分析方法,利用平面结构的分析方法即可得出近似的地基变形的空间作用效应,为实际应用提供了简化、实用的方法.5.根据软土地区地基变形的设计规定和钢结构构件可靠性的分级标准,建立了软土地基钢结构厂房的地基变形安全控制标准,为保证地基变形作用下的结构安全提供了依据.论文研究内容和成果为软土地区钢结构厂房的安全控制提供了较完整的分析、控制方法,通过对地基变形的观测即可实现地基变形作用下结构安全的实时监控,这为厂房结构的安全监控提供了简便实用的方法.论文的基本思想和研究方法对于其他类型的单层厂房结构的安全控制也有很大的参考价值.

目录

文摘

英文文摘

声明及关于论文使用授权的说明

1绪论

1.1软土的工程特性

1.2对地基变形作用的控制

1.3研究内容

2建筑物的调查和分析

2.1场地条件

2.2建筑物概况

2.3地基变形的调查和分析

2.3.1沉降数据的分析

2.3.2地基变形的特点

2.4地基变形的影响因素及对厂房的作用

2.5小结

3地基变形空间作用效应的有限元分析

3.1空间有限元分析方法

3.2地基变形空间作用效应的分析

3.2.1计算简图

3.2.2单元的选取

3.2.3有限元分析过程

3.3主要分析结果和结论

3.3.1对柱脚约束的分析

3.3.2地基变形作用的单位效应

3.4柱基位移的影响范围

3.5小结

4地基变形作用效应的对比分析

4.1平面结构分析模型

4.2空间、平面结构分析结果的对比

4.2.1 B3柱基变形作用效应的分析结果

4.2.2 B3柱基向下位移10mm时的作用效应对比

4.2.3 B3柱基向内位移10mm时的作用效应对比

4.2.4 B3柱基向内转动1°时的作用效应对比

4.3小结

5地基变形空间作用效应的简化分析方法

5.1横向排架的分析模型

5.2横向排架作用效应的分析

5.3屋盖作用效应的分析

5.4托架、辅助桁架的作用效应分析

5.5小结

6地基变形作用效应的控制

6.1地基变形作用效应的组合

6.2地基变形作用效应控制的基本思想

6.2.1地基变形的控制

6.2.2钢结构构件的控制

6.3地基变形作用效应的控制表达式

6.4小结

7结论与展望

7.1主要结论

7.2后续研究工作展望

致谢

参考文献