单跨多层厂房装配整体式钢网格盒式结构静力弹塑性分析.pdfVIP

单跨多层厂房装配整体式钢网格盒式结构静力弹塑 性分析 一、问题概述 本文研究的问题是单跨多层厂房装配整体式钢网格盒式结构的静力 弹塑性分析。 随着工业的发展，钢结构建筑得到了越来越广泛的应用。而整体式 钢网格盒式结构作为一种新型的轻型钢结构建筑材料，因其结构简单、 制作工艺简便、应力分布均匀等特点，被越来越多地使用于建筑行业中。 本文的研究对象是一座单跨多层厂房，通过对其装配整体式钢网格盒式 结构的静力弹塑性分析，旨在为该类型结构的优化设计提供参考。 二、分析方法 1. 建模方法 本文使用有限元分析方法，对单跨多层厂房装配整体式钢网格盒式 结构进行建模。通过模态分析和受力分析等方法，研究结构在不同荷载 作用下的应力变形情况，并对结构的静力弹塑性分析进行建模和求解。 2. 计算方法 对于静力加载条件下的整体式钢网格盒式结构，本文采用了弹塑性 计算模型。在考虑结构强度的同时，还需考虑结构的韧性，在结构发生 破坏时，具有较好的塑性变形和能量吸收能力，以确保结构的整体安全 性。 三、模型建立及参数设置 1. 模型建立 本文建立了一个单跨多层厂房装配整体式钢网格盒式结构的三维模 型，并通过 ANSYS 软件对其进行分析。该模型的主要结构由主梁、次梁、 框架柱、网格板、角钢等组成。 2. 参数设置 在进行分析时，需要设定一系列参数。其中，结构的几何尺寸、材 料性能、荷载及边界条件等是影响分析结果的关键因素。具体参数设置 如下： （1）结构几何尺寸：跨度为 12m，进深为 6m ，高度为 4m。 （2）材料性能：采用 Q235B 钢作为结构材料，其弹性模量为 2.07e5 MPa，泊松比为 0.3 ，屈服强度为 235 MPa，抗拉强度为 375 MPa， 延伸率为 25%。 （3）荷载条件：考虑结构自重及活载，其中，所采用的活载均按照 国家标准要求进行设置。 （4）边界条件：选定结构支承点，并对其进行限位，保证结构在 力分析过程中不会移位。 四、分析结果 1. 模态分析 首先进行模态分析，通过对结构的振动模态进行分析，确定结构频 率和振型情况。结果表明，该结构的前三种振动模态为(1,0)、(0,1)和 (2,0)，分别对应水平振型、垂直振型和扭转振型。 2. 受力分析 在得到结构的振动特性后，进行受力分析，计算结构在不同荷载作 用下的应力和变形情况。结果表明，整体式钢网格盒式结构的主梁和次 梁的应力均较小，表明其受力均匀；网格板的应力相对较大，但均在材 料耐力范围内。 3. 弹塑性分析 在了解结构在静力荷载下的应力和变形情况后，继续对其进行弹塑 性分析。分析显示，结构发生破坏前，可以形成韧性的塑性变形，吸收 一定量的能量，表明结构具有较好的抗震能力。 五、结论 通过对单跨多层厂房装配整体式钢网格盒式结构的静力弹塑性分析， 得出以下结论： （1）整体式钢网格盒式结构可有效分担荷载，具有受力均匀的特点。 （2）结构主要框架构件在荷载作用下呈现出弹性变形，而网格板发 生了局部塑性变形，但不影响其承受荷载的能力。 （3）整体式钢网格盒式结构的韧性较好，在结构发生破坏前，能通 过一定的塑性变形吸收一定量的能量，具有较好的抗震能力。 六、参考文献 [1] 王力. 钢结构设计与计算[M]. 北京：人民交通出版社，2006. [2] 林万生，邵吟芙，谷顺林. 钢结构设计与分析[M]. 北京：中国建 筑工业出版社，2002. [3] 刘广德. 钢结构设计原理[M]. 北京：清华大学出版社，2005.