两跨连续钢吊车梁设计计算方法研究及程序开发

论文摘要

吊车梁系统是工业厂房重要的承重系统之一。钢吊车梁又以其自重小、制作施工方便而被广泛应用。吊车梁用钢量占厂房总用钢量约16%～35%,比重很大。因此,如何在保证安全性的前提下优化吊车梁设计,使其更具有经济性,具有重要的工程实践意义。目前,我国工业厂房的吊车梁一般采用简支吊车梁,但由连续梁的受力特点可知,在相同荷载条件下,与简支梁相比,连续梁能够减小跨中的挠度和正弯矩,更具有经济性,并且连续梁在超载的情况下允许内力重分布,具有更高的安全系数。在对现有厂房吊车梁的加固改造过程中,也有改变吊车梁受力体系,将简支吊车梁改为连续吊车梁的作法。可见,连续吊车梁具有实际应用价值。但是,综观国内的钢结构设计软件,只是对简支吊车梁进行设计验算,还没有一款针对连续钢吊车梁的设计软件以满足工程建设的需要。鉴于此,本文首先对连续钢吊车梁内力及挠度计算基本理论进行系统研究；而后,在查阅大量文献的基础上,找到了计算连续钢吊车梁整体稳定性的简单方法；最后,针对工业建筑中较常应用的两等跨连续钢吊车梁,依据我国相关规范,利用Windows系统下的VB编程技术,开发了两等跨连续钢吊车梁设计计算程序。这里所说的两等跨连续钢吊车梁是指,两个跨度上的截面和跨度完全相同、两个边支座和中间支座均为夹支条件的焊接工字形截面钢梁。此程序可完成两等跨连续钢吊车梁的设计校核工作,并具有自动绘制内力包络图、输出计算书功能。本文的研究为连续钢吊车梁的设计提供了切实可行的方法,具有一定的理论意义和工程实用价值。所开发的程序,操作简单,界面美观,实用性强,是结构工程师的好帮手。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题提出及意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 连续吊车梁的内力及挠度计算基本理论
• 2.1 引言
• 2.2 连续梁内力及挠度影响线方程的精确求解
• 2.2.1 支座弯矩影响线方程
• 2.2.2 任一截面的弯矩、剪力及支座反力影响线方程
• 2.2.3 任一截面的挠度影响线方程
• 2.3 连续吊车梁最不利内力及最大位移求解过程
• 2.4 连续吊车梁最不利内力工况分析
• 2.5 连续吊车梁最不利内力算法的改进
• 2.6 本章小结
• 第三章 两等跨连续钢吊车梁设计计算程序开发
• 3.1 引言
• 3.2 程序总体说明
• 3.2.1 程序的功能及特点
• 3.2.2 程序设计总体框图
• 3.2.3 程序功能模块说明
• 3.3 交互界面设计
• 3.3.1 吊车梁设计信息输入界面
• 3.3.2 吊车梁校核结果显示界面
• 3.3.3 吊车梁内力包络图显示界面
• 3.4 前处理模块
• 3.4.1 全局变量定义模块
• 3.4.2 钢材材质信息模块
• 3.4.3 吊车信息模块
• 3.4.4 梁截面特性模块
• 3.5 计算模块
• 3.5.1 内力计算模块
• 3.5.2 强度校核模块
• 3.5.3 整体稳定性校核模块
• 3.5.4 挠度校核模块
• 3.5.5 疲劳校核模块
• 3.5.6 腹板及支座加劲肋设计模块
• 3.5.7 连接角焊缝设计模块
• 3.6 后处理模块
• 3.6.1 结果显示模块
• 3.6.2 内力包络图绘制模块
• 3.6.3 计算书输出模块
• 3.7 本章小结
• 第四章 吊车梁设计实例分析
• 4.1 实例介绍
• 4.2 连续吊车梁最不利内力计算结果比较
• 4.3 连续钢吊车梁经济效益分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文的主要结论
• 5.2 进一步工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表