铝电解车间操作平台可变荷载折减系数的研究

论文摘要

作用在楼面上的可变荷载,实际上并不是均匀分布的,而是随着时间和空间发生变化的。我国《建筑结构荷载规范》采用调查统计与长期实践经验相结合的方法确定楼面可变荷载标准值。楼面均布可变荷载可以理解为楼面各单位面积上同时存在相同的可变荷载。但是,作用在楼面上的可变荷载并不是以所给定的标准值同时满布在楼面的。因此,在设计梁、墙、柱和基础时,可对楼面可变荷载标准值进行合理折减。在进行铝电解车间操作平台的结构设计时,工艺设计师根据工艺设计要求,给出的铝电解车间操作平台可变荷载设计值为50kN/m~2。调查结果表明,该值是一个偏大的设计值,对整个结构的工程造价影响较大,并且在设计梁、柱和基础时,如果仍然采用此值进行设计,则必然会使梁、柱、基础的荷载效应超出其实际的荷载效应值,造成较大的浪费。因此,研究铝电解车间操作平台可变荷载的合理折减方法,对这类结构的合理设计具有重要意义。本文以山西、兰州、包头、伊川铝厂等代表性的电解车间操作平台为对象,实际考察并收集了大量电解车间操作平台可变荷载变化规律与分布情况的资料,运用大型通用有限元分析程序SAP2000,考虑抬包车作用位置的最不利组合,建立了该厂房电解车间操作平台板、梁、柱整体结构的有限元计算模型,并以集中荷载的形式,模拟了抬包车的移动轮压,研究了铝电解车间操作平台大面及通廊梁、柱的荷载组合方式及其相应的荷载效应规律,同时根据效应等效的原则,将集中荷载等效为均布荷载,考虑荷载效应的不同组合,计算并分析了梁、柱可变荷载的折减系数,为铝电解车间操作平台的合理设计提供了依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 铝在生活中的应用
• 1.1.2 国内外铝工业发展状况
• 1.1.3 铝电解工艺简介
• 1.1.4 铝电解车间简介
• 1.2 课题的提出及研究意义
• 1.2.1 铝电解车间操作平台简介
• 1.2.2 铝电解车间操作平台可变荷载折减的提出
• 1.2.3 铝电解车间操作平台可变荷载折减的意义
• 1.3 楼面可变荷载折减问题国内外的研究历史与现状
• 1.4 本文的主要研究内容
• 2 铝电解车间操作平台可变荷载的研究
• 2.1 可变荷载简介
• 2.1.1 可变荷载及其不利布置
• 2.1.2 可变荷载在结构上产生的作用及作用效应
• 2.1.3 可变荷载标准值
• 2.2 铝电解车间操作平台可变荷载
• 2.2.1 铝电解车间操作平台可变荷载的调查统计
• 2.2.2 铝电解车间操作平台各可变荷载作用规律及分类
• 2.3 铝电解车间操作平台可变荷载标准值
• 3 铝电解车间操作平台可变荷载折减系数的从属面积法
• 3.1 楼面均布可变荷载及楼面可变荷载折减系数
• 3.1.1 一般民用建筑楼面均布可变荷载取值
• 3.1.2 楼面可变荷载的折减
• 3.1.3 工业建筑楼面可变荷载
• 3.1.4 工业建筑楼面可变荷载折减
• 3.2 从属面积法理论介绍
• 3.3 操作平台大面及通廊折减系数的计算
• 3.3.1 铝电解车间大面结构简介
• 3.3.2 铝电解车间操作平台大面梁的折减系数
• 3.3.3 铝电解车间操作平台通廊结构简介
• 3.3.4 铝电解车间操作平台通廊的折减系数
• 3.3.5 竖向构件折减系数
• 3.4 铝电解车间操作平台折减系数的分析
• 4 铝电解车间操作平台可变荷载折减系数的荷载等效法
• 4.1 本文的分析原理
• 4.1.1 荷载等效原则
• 4.1.2 荷载简化
• 4.2 模型的建立
• 4.2.1 铝电解车间操作平台大面模型的建立
• 4.2.2 铝电解车间操作平台通廊模型的建立
• 4.3 铝电解车间操作平台大面折减系数的研究
• 4.3.1 铝电解车间操作平台大面抬包车轮压简化
• 4.3.2 铝电解车间操作平台大面纵梁最大荷载效应的计算
• 4.3.3 铝电解车间操作平台大面横梁最大荷载效应的计算
• 4.3.4 铝电解车间操作平台大面可变荷载折减系数的计算
• 4.4 铝电解车间操作平台通廊折减系数的研究
• 4.4.1 铝电解车间操作平台通廊荷载简化
• 4.4.2 铝电解车间操作平台通廊纵梁最大荷载效应计算
• 4.4.3 铝电解车间操作平台通廊横梁最大荷载效应计算
• 4.4.4 铝电解车间操作平台通廊可变荷载折减系数的计算
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文