门式刚架整体倒塌分析及檩条承载能力试验研究

论文摘要

随着发达国家制造业基地的转移和我国制造业的快速发展,轻型钢结构厂房的建设规模越来越大。轻型钢结构厂房由于具有自重轻、用钢省、造价低,可跨越较大的跨度,制造安装简单,施工周期短等特点,几乎完全取代了其它结构形式的厂房。但由于这类厂房的设计施工相对简单,在这类厂房的设计、施工乃至监理、监督等方面较其他结构类型建筑的重视程度相对不足,因此实际工程中暴露出了很多问题。本文调查分析了某一大跨门式刚架轻钢厂房雪荷载下倒塌的原因,调查了倒塌厂房檩条、拉条、门式刚架梁、柱等的破坏形态与破坏形式;分析了厂房整体倒塌的过程及原因;提出了设计和施工中应注意的问题。选取最常见的截面形式和布置方案,对简支C型檩条的足尺模型在竖向荷载作用下的性能进行了试验研究和分析。理论分析忽略变形后截面畸变,采用能量法,推导出檩条的位移、承载力的计算公式。试验结果表明,本文所提出的计算方法与试验结果吻合良好。并按门式刚架规程、国外有关冷弯型钢结构规范计算檩条在竖向力作用下的稳定承载力,与试验结果进行比较,提出檩条在竖向荷载作用下稳定计算的建议。根据实际情况,对比国内外轻钢规范,提出我国轻钢规范方面的不足。提出了我国门式轻钢结构设计与施工应注意处理的问题,以提高结构在偶然较大荷载作用下的整体可靠度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 轻钢门式刚架的概念和特点
• 1.2 轻型门式刚架的结构发展和应用
• 1.3 轻型门式刚架的研究现状
• 1.4 我国轻型钢结构标准规范编制
• 1.5 雪灾中轻刚房屋的倒塌情况
• 1.6 本文研究的主要内容
• 2 门式刚架雪荷载下倒塌原因分析
• 2.1 工程概况
• 2.2 倒塌概况
• 2.3 设计验算
• 2.4 倒塌原因分析
• 2.5 本章小结
• 3 C 型檩条承载力试验研究
• 3.1 试验方案、试件设计及试验装置
• 3.2 试验现象及试验结果分析
• 3.3 试验结果比较及分析
• 3.4 与门式刚架规程计算比较
• 3.5 本章小结
• 4 檩条在竖向荷载作用下的稳定承载力研究
• 4.1 冷弯薄壁型钢的特点和应用
• 4.2 冷弯薄壁型钢稳定性的研究方法和近期研究发展概述
• 4.3 开口薄壁截面构件的弯扭屈曲的总势能
• 4.4 弯扭屈曲的平衡微分方程及临界弯矩的计算
• 4.5 C 型薄壁檩条的受力性能研究
• 4.6 本文理论和试验结果比较
• 4.7 本章小结
• 5 中美冷成型钢结构规范对比
• 5.1 冷成型钢钢结构研究与设计规范
• 5.2 我国冷成型钢钢结构设计规范和美国规范对比
• 5.3 本章小结
• 6 结论和展望
• 6.1 本文工作的主要结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录I :攻读学位期间发表的学术论文目录
• 附录Ⅱ:符号说明