冷弯型钢低层住宅房屋体系墙体立柱的性能研究

摘要

该文主要考虑这种支承效应对立柱性能的影响,试图建立起这种房屋体系墙体立柱的理论计算方法,作为设计参考.主要内容包括:(1)提出了考虑墙板的支承效应后,该体系房屋墙体立柱的理论计算方法.(2)在Timoshenko-Gere(1961)弯扭屈曲模型的基础上,通过简化推导,提出了考虑墙板的支承效应后,墙体立柱计算的力学模型.(3)用解析法推导出四种典型边界条件下,墙体立柱的屈曲临界荷载.对于一端固定、一端简支的边界条件,因变形函数不能用简单的周期形式表示,作者用MATLAB6.1编制了程序MSEWZ,通过判断确定出合理的变形函数.(4)参照GB 50018、AISI96二本现行规范,采用有效宽度法考虑局部屈曲后强度并对非弹性屈曲应力进行修正,给出了考虑局部屈曲影响和进行非弹性修正后立柱的稳定承载能力P<,n>.(5)用MATLAB6.1编制了计算程序WSWZ,并选取了典型截面进行计算分析.分析结果表明:考虑支承效应后,墙体立柱的承载能力比原来提高了1.6~1.8倍;立体墙板连接件间距取s=L/8较为合理,L为立柱的长度;可不考虑墙板对立柱沿垂直墙面方向提供的支承效应.

目录

文摘

英文文摘

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1.绪论

1.1概述

1.2国内外研究概况

1.2.1国外研究概况

1.2.2国内研究概况

1.3本文研究的问题和主要内容

2.考虑墙板支承效应时立柱屈曲临界荷载的解析法解

2.1考虑墙板支承效应时墙体立柱力学模型的建立

2.1.1本文所研究问题的物理模型

2.1.2有连续弹性支承力学模型的回顾

2.1.3本文的力学分析模型

2.2用平衡法求解两端简支墙体立柱的屈曲临界荷载

2.2.1墙体立柱屈曲失稳的五种可能形式

2.2.2五种屈曲临界荷载的求解

2.3用能量法分析墙体立柱的屈曲临界荷载

2.3.1构件的总势能

2.3.2用Rayleigh_Ritz法求解两端简支墙体立柱的屈曲临界荷载（P2、P3）

2.3.3用Rayleigh_Ritz法求解一端固定、一端简支墙体立柱的屈曲临界荷载（P2、P3）

2.3.4用Rayleigh_Ritz法求解两端固定墙体立柱的屈曲临界荷载（P2、P3）

2.3.5用Rayleigh_Ritz法求解一端固定、一端自由墙体立柱的屈曲临界荷载

2.4本章小结

3.墙体立柱考虑局部屈曲后强度的承载能力确定

3.1中国规范GB 50018_2002方法确定

3.1.1柱的承载能力

3.1.2有效截面面积Ae的计算(有效宽度法)

3.1.3轴心受压立柱的稳定系数ψ的确定

3.2美国规范AISI96方法确定

3.2.1柱的承载能力

3.2.2有效截面面积Ae的计算

4.MATLAB6.1编程分析

4.1 MATLAB6.1编程概述

4.2两端简支墙体立柱的编程分析

4.3两端固定墙体立柱的编程分析

4.4一端固定、一端自由墙体立柱的编程分析

4.5一端固定、一端简支墙体立柱的编程分析

4.5.1变形函数的确定

4.5.2一端固定、一端简支墙体立柱的编程分析

4.5.3一端固定、一端简支时本文计算结果与国外实验值、计算值的比较

5.结语

致谢

参考文献