新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計(jì)研究.pdf

1、冷彎薄壁型鋼系在常溫下加工成型，具有重量輕、強(qiáng)度高、性能穩(wěn)定、外觀(guān)美觀(guān)、截面金屬分布合理等優(yōu)點(diǎn)，可制成超薄、超厚、超小、超大等熱軋無(wú)法生產(chǎn)的復(fù)雜截面。 冷彎薄壁型鋼的問(wèn)世及應(yīng)用，開(kāi)拓了主要靠?jī)?yōu)化截面形狀而不是單純依賴(lài)增加材料用量及改善材性來(lái)提高材料利用率的新途徑，這對(duì)于節(jié)約能源和資源具有十分重要的作用，特別是對(duì)于象我國(guó)這樣一個(gè)能源及原材料的供需矛盾在今后相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)都將顯得十分突出的發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，重視冷彎薄壁型鋼這種高效經(jīng)

2、濟(jì)型材的開(kāi)發(fā)、推廣和應(yīng)用尤為重要。 新型冷彎薄壁型鋼，因其節(jié)點(diǎn)外形像鷹，又稱(chēng)“鷹式鋼結(jié)構(gòu)”，是在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)冷彎薄壁型鋼進(jìn)行了截面優(yōu)化，比同樣截面的冷彎薄壁型鋼整體剛度更大，受力性能更趨合理。新型冷彎薄壁型鋼在國(guó)內(nèi)工業(yè)與民用建筑中已得到廣泛應(yīng)用。在國(guó)外，特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家，新型冷彎薄壁型鋼的市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大。 本文對(duì)新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，在國(guó)內(nèi)沒(méi)有相關(guān)規(guī)范的情況下，利用國(guó)內(nèi)《冷彎薄壁型鋼

3、結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB50018-2002)，同時(shí)引入國(guó)外冷彎薄壁型鋼設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文研究?jī)?nèi)容主要包括三大部分： (1) 詳細(xì)介紹新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系，及其在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用及其發(fā)展前景，對(duì)其特點(diǎn)和目前存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析。 (2) 參考國(guó)外對(duì)冷彎薄壁型鋼的研究，引入國(guó)外學(xué)者關(guān)于冷彎薄壁型鋼的先進(jìn)理論，如冷成型處理對(duì)母材受力性能的影響，在設(shè)計(jì)中如何考慮平板

4、的有效寬度，以及板件加勁肋對(duì)板件穩(wěn)定性和強(qiáng)度的影響等。 (3) 通過(guò)某工程實(shí)例，對(duì)目前新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系在國(guó)內(nèi)應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和計(jì)算，用有限元軟件對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，并提出符合規(guī)范要求的模式化的尺寸。 本文研究方法分為兩個(gè)部分，一是綜合國(guó)內(nèi)外相關(guān)的規(guī)范，選擇具有一定代表性的工程，通過(guò)計(jì)算，確定某截面的構(gòu)件的適用跨度；由于試驗(yàn)條件限制，用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行模擬分析并同計(jì)算結(jié)果相比較，最后提出經(jīng)濟(jì)節(jié)約