探讨外露式钢结构柱脚加劲肋的布置方式

摘要

钢结构的柱脚起到了传力和固定结构位置的重要作用，是影响结构整体性能的关键部位之一。加劲肋是柱脚构造中的重要零件，其布置方式对柱脚的刚度、底板的厚度以及柱脚的力学性能影响很大。
　　本文着重分析加劲肋的布置方式对外露式钢结构柱脚的影响。分别建立了4个锚栓和6个锚栓的外露式钢柱脚，通过改变加劲肋的布置方式，对比分析加劲肋布置方式对外露式柱脚受力性能的影响，并且得出较合理的加劲肋布置方式。然后分析讨论加劲肋厚度及高度、底板厚度、锚栓直径等因素对该类柱脚的受力性能的影响。
　　在本文的研究范围内可以得出以下结论:设置翼缘加劲肋能有效改善柱脚底板的受力状况，初始刚度和极限抗弯承载力也比不设加劲肋时明显提高;翼缘外加劲肋应与柱腹板对齐，无法对齐时，应设置与柱翼缘外加劲肋对齐的柱翼缘内加劲肋;相对于加劲肋的高度及厚度、底板的厚度，锚栓直径对柱脚的初始刚度和极限抗弯承载力的影响最明显，随着锚栓直径的增加，柱脚的初始刚度和极限抗弯承载力明显提高。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的目的和意义

1．2 国内外对于钢结构柱脚的研究情况

1．2．1 国外的研究情况

1．2．2 国内的研究情况

1．3 本文研究的主要内容和思路

第二章 柱脚的刚度分析和设计计算

2．1 柱脚的刚度分析

2．1．1 柱脚的抗弯刚度计算式

2．1．2 柱脚刚度的分类方法

2．2 柱脚的设计

2．2．1 铰接柱脚计算

2．2．2 刚接柱脚计算

2．3 本章小结

第三章 有限元模型分析及试验验证

3．1 ANSYS的概述

3．2 单元类型和本构关系

3．2．1 钢材模型

3．2．2 混凝土的单元模型

3．2．3 接触单元

3．3 ANSYS求解方法的设定

3．4 有限元模型的验证

3．4．1 试验试件的介绍和选取

3．4．2 ANSYS模型的建立

3．4．3 ANSYS分析结果与实验数据对比

3．5 本章小节

第四章 加劲肋的布置方式对柱脚的受力性能影响

4．1 概述

4．2 加劲肋的布置方式对4个锚栓柱脚的受力性能影响

4．2．1 模型参数

4．2．2 破坏准则

4．2．3 有限元模型的建立

4．2．4 有限元计算结果和对比分析

4．3 加劲肋的布置方式对6个锚栓柱脚的受力性能影响

4．3．1 模型参数

4．3．2 有限元模型的建立

4．3．3 有限元计算结果和对比分析

4．4 本章小节

第五章 参数变化对柱脚受力性能的影响分析

5．1 概述

5．2 模型参数

5．3 有限元模型的建立

5．4 有限元计算结果和对比分析

5．4．1 加劲肋高度对柱脚受力性能的影响

5．4．2 加劲肋厚度对柱脚受力性能的影响

5．4．3 底板厚度对柱脚受力性能的影响

5．4．4 锚栓直径对柱脚受力性能的影响

5．5 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文