钢异形柱稳定性及动力分析-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 A Thesis Submitted in Partial of Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering Research on the Stability and Dynamic Analysis for the Special-Shaped Steel Column Candidate : Yang Litian Major : Architecture and Civil Engineering Supervisor : Assoc. Prof. Fan Jian Huazhong University of Science Technology Wuhan 430074, P. R. China May., 2014 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 保 密□，在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 摘 要 在住宅设计中采用钢结构时，结构体系一般采用 H 形钢，这会使得结构的柱角 在室内突出于墙面，会占用一定的室内空间，影响建筑的美观，不便于使用。为了 解决这个问题，工程师们设计出了一种特殊形状的钢柱，如 L 形截面钢异形柱应用 于角柱，T 形截面钢异形柱应用于边柱，十字形截面钢异形柱应用于中柱，就能解 决柱角在室内突出的问题。所以对钢异形柱进行研究，不仅可以丰富其理论知识， 而且可以推动我国钢结构住宅产业化的发展，具有理论和现实的双重意义。但目前 钢异形柱很少应用于钢结构住宅中，还有待完善其设计计算方法，本文主要是在已 得到的 L 形截面钢异形柱稳定承载力计算式的基础上，探讨将其应用在钢结构住宅 中的优势。 本文在翻阅前人研究成果的基础上，采用有限元分析软件，对 L 形截面钢异形 柱进行了轴压荷载作用下的屈曲分析，验证了轴心受压稳定承载力计算式的正确性， 做出了 L 形截面钢异形柱的稳定性曲线并与规范中给定的 b、c 类稳定性曲线进行 了比较。对改进的 L 形截面钢异形柱进行了屈曲分析，并与 L 形截面钢异形柱的承 载能力进行了比较。 目前对钢异形柱框架结构体系的受力特性和抗震性能尚不明确，而目前的研究 成果基本上都是在普通截面形式的柱上进行的，很少涉及对钢异形柱抗震性能的研 究。为研究钢异型柱结构体系的抗震性能，利用有限元分析软件分别建立 H 形截面 钢柱框架结构、L 形截面钢异形柱框架结构和改进的 L 形截面钢异形柱框架结构的 模型，进行模态分析和地震作用下的动力时程分析，比较三种结构的振型图、顶点 加速度变化趋势、楼层最大位移和层间位移角变化趋势，对三种结构进行了抗震性 能评价。 最后，提出了钢异形柱仍需要进一步研究的问题，并对其未来的发展趋势进行 了展望。 关键词： 钢异形柱 屈曲分析 承载力 有限元分析 抗震性能 I II万方数据 II 万方数据 Abstract In the residential design of steel structure，H-shaped steel generally used in the structural system，this would make the column widen than the wall in the room，occupy some interior space and affect the appearance of the building. Engineers designed a Special-shaped steel column to solve this problem. For example，the corner column can use L-section，the side column can use T-section a