检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：谭勇华东交通大学

学位级别：硕士

随着计算机技术的发展，结构的计算模型已从平面发展到空间。在广泛阅读文献和调研的基础上，本文以轻钢框架结构为研究对象，对几何非线性计算方法和优化设计方法进行了研究。\n 本文对空间梁柱构件的承载力进行了分析，推导了极限... 详细信息

随着计算机技术的发展，结构的计算模型已从平面发展到空间。在广泛阅读文献和调研的基础上，本文以轻钢框架结构为研究对象，对几何非线性计算方法和优化设计方法进行了研究。\n 本文对空间梁柱构件的承载力进行了分析，推导了极限屈服面方程的精确表达式，将线性的和非线性梁柱设计方程与国外双向受荷梁柱实验数据进行比较，认为非线性相关方程所算得的极限承载力能反映梁柱构件的真实承载能力。\n 本文根据连续介质力学理论，建立了考虑剪切变形影响的基于稳定插值函数的轻型空间钢框架几何非线性分析的有限元模型；利用修正的拉格朗日列式，从增量虚功平衡方程出发，推导梁柱单元空间几何非线性分析的刚度矩阵；本文推导了位移修正及坐标转换的公式，得到了结点角位移修正公式和单元的转换矩阵；本文还对非线性方程组的解法及收敛问题进行了分析。\n 本文对遗传算法应用于结构优化设计时的数学模型、约束条件处理、初始种群的产生及其遗传算法控制参数的选择几个关键因素进行了分析；对优化设计中约束条件的处理方法、种群规模大小的确定进行了研究；并针对简单遗传算法局部搜索能力不足的缺点进行了改进，并基于VC软件编制了改进的遗传算法空间轻钢框架结构优化程序，算例表明改进的遗传算法提高了遗传算法在应用于空间轻钢框架结构优化设计方面的收敛性和计算速度。

关键词：遗传算法稳定插值函数轻钢框架结构空间梁柱构件

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轻钢框架结构抗震性能分析方法研究

轻钢框架结构抗震性能分析方法研究

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作者：凌云南京工业大学

学位级别：硕士

轻钢框架结构因其具有良好的结构性能、自重轻等特点,日渐得到广大设计人员的推崇,又因节能、环保等优点得到政府部门的肯定。正因为轻钢框架结构的诸多优点,在国外得到了的应用,国内正在积极推广使用。本文针对轻钢框架结构抗震性能分... 详细信息

轻钢框架结构因其具有良好的结构性能、自重轻等特点,日渐得到广大设计人员的推崇,又因节能、环保等优点得到政府部门的肯定。正因为轻钢框架结构的诸多优点,在国外得到了的应用,国内正在积极推广使用。本文针对轻钢框架结构抗震性能分析方法,在继承和发展国内外相关理论和方法的基础上,对时程分析方法、推倒分析方法、能力谱方法、轻钢框架节点域变形对结构整体性能的影响、侧向荷载分布对Push-over分析结果的影响五个方面开展了研究工作。重点在于研究轻钢框架结构的抗震评估方法。对此,文中利用了SAP2000有限元计算软件和DRAIN-2DX有限元程序对轻钢框架结构进行动力非线性时程分析和静力弹塑性Push-over分析。应用DRAIN-2DX有限元程序计算了考虑节点域剪切变形的轻钢框架结构的动力弹塑性时程分析,比较了结构在不同地震波下的响应,以及节点域剪切变形对结构地震响应的影响。表明当轻钢框架结构的节点域在满足抗震构造要求后,可以采用忽略节点域剪切变形的模型进行动力时程分析。对目前国外有关推倒分析方法的应用与发展作了简要评述,总结了推倒分析在结构抗震性能评估与设计中的几种应用方法。重点评述了能力谱方法和改进能力谱方法及其存在的问题。分别对6层和9层的轻钢框架结构进行静力弹塑性分析,分析了不同节点域厚度结构的能力谱、塑性铰分布、出铰顺序等抗震性能。表明增强节点域能够提高结构的抗侧刚度,合理的节点域刚度是结构有良好抗震能力的保证。研究了不同侧向荷载分布方式对静力弹塑性Push-over分析方法结果的影响,推荐了适合轻钢框架结构的侧向荷载分布形式。Push-over分析方法可以避免繁琐的弹塑性时程分析,是一种相对简单又有一定精度的简化方法。对反应以第一振型为主的结构,能力谱方法、改进能力谱方法的计算结果都具有较好的精度。但是这些方法都需要将能力曲线和地震需求曲线分开计算后再迭代计算,要将结构等效成线性单自由度体系,计算仍然较繁。基于N2方法的基础上本文提出了简化能力谱方法。通过算例比较证明了方法的可靠性,并且计算简单。

关键词：轻钢框架结构抗震能力动力弹塑性分析静力弹塑性分析侧向荷载分布方式塑性铰

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基于BIM技术与模拟退火算法的村镇轻钢框架结构智能设计方法

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土木与环境工程学报（中英文） 2024年第1期46卷 139-151页

作者：周婷孙克肇陈志华刘红波天津大学建筑学院天津300072 天津大学未来技术学院天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建... 详细信息

传统村镇住宅结构设计需要进行大量的人工试算与重复建模,而受制于建设成本,村镇住宅无法像城镇住宅一样通过设计师进行专业的结构设计与验算,其安全性与经济性均难以满足要求。为此,提出一种村镇轻钢框架结构智能设计方法,包括智能建模与智能优化两个环节。基于图层自动识别算法、光学字符识别技术、自适应分块算法提出村镇轻钢框架结构BIM智能建模方法,包括图层识别、轴文本数据提取、墙体轮廓提取等,智能建模结果基本满足实际工程要求。基于提出的两阶段模拟退火算法给出村镇轻钢框架结构的智能优化方法,优化速度较快,优化效果良好。通过实际工程案例对提出的智能设计方法进行验证,结果表明,提出的村镇轻钢框架结构智能设计方法具有可行性,与传统的人工设计方法相比,设计周期可缩短70%以上,材料用量、结构设计指标接近人工设计结果。

关键词：村镇住宅轻钢框架结构智能设计 BIM技术模拟退火算法

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PVC生态木在低层轻钢框架结构房屋中的应用研究

PVC生态木在低层轻钢框架结构房屋中的应用研究

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作者：王建省长春工程学院

学位级别：硕士

钢结构作为装配式建筑的重要结构形式,对于装配式建筑在中国的推广与应用具有重要意义,而选择与钢结构相配套的墙体材料成为钢结构推广与应用的关键。目前,既能与钢结构配套使用又能适应装配化与标准化制作的墙体较少,本文以PVC生态木... 详细信息

钢结构作为装配式建筑的重要结构形式,对于装配式建筑在中国的推广与应用具有重要意义,而选择与钢结构相配套的墙体材料成为钢结构推广与应用的关键。目前,既能与钢结构配套使用又能适应装配化与标准化制作的墙体较少,本文以PVC生态木作为钢结构建筑墙体材料,展开了PVC生态木在低层轻钢框架结构房屋中的应用研究,主要研究内容如下:1.外覆PVC生态木的轻钢龙骨组合墙体(尺寸为3.6mx3.0m)的构造设计,轻钢龙骨组合墙体与钢框架的连接构造设计;对组合墙体的热工性能进行理论计算,并对其热工性能进行有限元模拟分析,得出满足保温要求下墙体的最小保温层厚度为200mm,并且满足风荷载作用下正常使用要求。2.设计与制作外覆PVC生态木外挂组合墙体、内墙体、屋面板的试件,对试件进行均布加载试验,观察试件加载时的表现,实测龙骨的应变与覆面板应变随荷载变化的数值,对试件龙骨与覆面板的荷载-应变曲线与荷载-位移曲线进行分析。试验表明:设计的试件满足风荷载作用下正常使用要求;加载期间试件基本处于弹性工作阶段;外覆PVC生态木对组合墙体的抗弯承载力有很大的帮助。3.运用ABAQUS软件建立外挂墙体在均布荷载作用下的有限元分析模型,通过与试验结果进行对比,验证了有限元模型的准确性;基于有限元模拟的方法,对外覆PVC生态木的轻钢龙骨墙体与钢框架进行单调与往复位移荷载加载,分析其抗侧能力以及地震作用下的耗能性能,并且分析了两者协同作用时的滞回性能,研究表明:纯钢框架结构与外挂组合墙体的钢框架结构滞回曲线呈梭形,延性较好,并且组合墙体外挂钢框架能够大大提升结构的滞回性能。4.利用盈建科计算软件对三层轻钢框架结构进行分析验算,考虑对比,在墙体保温效果相同的条件下又建立三层混凝土框架结构,对两种结构的力学性能与经济性进行分析对比。结果表明:钢框架结构抗震性能优于混凝土框架结构;轻钢框架结构施工速度快,施工周期短,造价只高6%左右,综合经济效益比混凝土框架结构高。

关键词： PVC生态木轻钢框架结构组合墙体构造均布荷载试验有限元模拟经济性分析

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装配式村镇住宅轻钢框架结构设计与研究

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钢结构（中英文） 2023年第9期38卷 28-36页

作者：陈志华孙克肇周婷闫翔宇肖潇张莫凡天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 天津大学国际工程师学院天津300072 天津大学建筑学院天津300072 天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津300073

在乡村振兴、双碳目标、建筑产业升级、装配式的大背景下,我国村镇经济实现了突飞猛进的发展。在住宅建设热潮的推动下,村镇住宅的发展从量的增加转变为质的提高,居住条件和建设质量的改善越来越成为村镇住宅下一阶段发展的必然要求。... 详细信息

在乡村振兴、双碳目标、建筑产业升级、装配式的大背景下,我国村镇经济实现了突飞猛进的发展。在住宅建设热潮的推动下,村镇住宅的发展从量的增加转变为质的提高,居住条件和建设质量的改善越来越成为村镇住宅下一阶段发展的必然要求。轻钢框架结构体系具有构件轻便、易于运输、抗震性能优良的特点,适用于村镇地区低层住宅。但已有的焊接、栓接的连接方式不满足低成本、简易施工的预期目的。为此,从村镇地区落后的运输条件和施工条件的立足点出发,提出了一种新型村镇轻钢框架结构体系,包括自攻螺钉连接节点、方钢管组合异形柱等。结合德胜村装配式村镇住宅钢结构房屋,研究了新型体系的结构设计和节点设计方法,详细介绍了其设计与施工过程中所采用的关键技术,包括装配式村镇住宅BIM正向设计技术、简易施工异形柱装配技术、装配化螺旋钢桩承台节点技术、节点简易化连接与安装技术。结果表明:这种新型体系结构设计指标满足相关规范要求,安全可靠;采用范围修正后的英国规范计算的螺钉抗剪承载力和欧洲规范计算的螺钉抗拔承载力,均比实际试验值略小,工程应用偏于安全;所提出的关键技术满足村镇住宅绿色环保、简易施工、经济效益优的内在要求,适于在村镇地区推广应用。

关键词：自攻螺钉连接装配式村镇住宅轻钢框架结构

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火灾爆炸作用下轻钢框架结构连续倒塌过程数值模拟

火灾爆炸作用下轻钢框架结构连续倒塌过程数值模拟

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第六届全国强动载效应及防护学术会议暨2014年复杂介质/结构的动态力学行为创新研究群体学术研讨会

作者：齐宝欣阎石姜雪磊张文新沈阳建筑大学土木工程学院爆炸科学与技术国家重点实验室

在本文中,建立了考虑火灾(高温软化效应)和爆炸(高速应变率效应)的钢材本构关系模型。在传统的Johnson-Cook模型和Perzyna模型的基础上,考虑应变率与宏观的爆炸"比例距离"之间的关系,并通过欧洲规范3中标准升温曲线来考虑温... 详细信息

在本文中,建立了考虑火灾(高温软化效应)和爆炸(高速应变率效应)的钢材本构关系模型。在传统的Johnson-Cook模型和Perzyna模型的基础上,考虑应变率与宏观的爆炸"比例距离"之间的关系,并通过欧洲规范3中标准升温曲线来考虑温度效应参数,建立修正后的J-C本构关系模型。针对典型的火灾爆炸作用下轻钢框架结构倒塌过程进行有效的数值模拟分析。本文采用比例距离,以便更有效的描述轻钢框架结构的破坏及倒塌现象。通过分析得出:相同比例距离条件下,温度越高时发生爆炸,轻钢框架结构破坏越严重,甚至造成连续性倒塌;在温度相同的条件下,比例距离越小,火灾爆炸作用下轻钢框架结构破坏越严重;火灾爆炸作用发生区域在边跨时,比例距离z≤1.28发生局部连续性倒塌,提出了火灾爆炸作用下轻钢框架结构评估等级,即无损伤、轻度损伤、中度损伤、重度损伤、濒临倒塌、连续性倒塌。

关键词：轻钢框架结构连续倒塌火灾爆炸比例距离评估等级

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轻钢框架结构体系在小型民用公共建筑中的应用

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山西建筑 2016年第2期42卷 37-38页

作者：王浩川上海同砚建筑规划设计有限公司上海200092

以某主题游乐园停车场内游客服务设施建筑为例,介绍了轻钢框架结构体系的特征及构件的防护措施,阐述了新型建筑装饰围护系统的材料与构造做法,提出了轻钢框架结构体系的诸多优点,并对其应用前景进行了展望。

关键词：轻钢框架结构围护系统钢结构游客服务设施

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轻钢楼板的刚度对钢框架结构动力分析的影响研究

轻钢楼板的刚度对钢框架结构动力分析的影响研究

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作者：弓春霞内蒙古工业大学

学位级别：硕士

随着社会经济的发展，怎样使建筑具备“节能、环保、低碳、工业化”等“绿色建筑”的特点，将成为社会生产力发展和建筑科技进步的必然趋势。钢结构作为一种通用的结构体系，在美、英等发达国家建筑业发展中，起到了主要的推动作用。但... 详细信息

随着社会经济的发展，怎样使建筑具备“节能、环保、低碳、工业化”等“绿色建筑”的特点，将成为社会生产力发展和建筑科技进步的必然趋势。钢结构作为一种通用的结构体系，在美、英等发达国家建筑业发展中，起到了主要的推动作用。但是，钢结构造价高制约了其在国内的发展。因此降低钢结构的成本，成为推广钢结构的首要任务。要降低成本，势必从减少结构用钢量着手，除采取合理的设计方法之外，还需要设法减轻建筑的自重。近几年开发出一种新型轻钢楼板，这种楼板的质量相对其他楼板而言较轻，不仅能够减少结构的用钢量、减轻建筑物自重，还可以增加建筑面积利用率。本论文运用对比的方法研究轻钢楼板的刚度假定对钢框架结构动力分析的影响。首先设计一个四层的轻钢框架结构，楼板采用轻钢楼板，并给出了结构的布置和轻钢楼板的设计。其次运用ANSYS软件建立两个模型：第一个模型采用轻钢楼板的实际刚度;第二个模型采用刚性楼板假定。最后对两个模型分别进行有限元分析，得到两模型的频率、周期和振型，在水平地震力作用下的各层柱顶位移、位移包络图、层间位移角包络图、梁柱的内力以及应力，以及结构在Kobe波作用下顶层的位移时程曲线、加速度时程曲线、梁柱的内力和应力等。有限元分析结果说明轻钢楼板的刚度假定对轻钢框架结构的静力分析和动力分析影响很大，因此在运用结构软件设计轻钢框架结构时，应当采用楼板的实际刚度建立模型，进行计算。本文说明设计轻钢楼板框架结构时不能采用刚性楼板假定，为设计提供了依据。

关键词：轻钢框架结构轻钢楼板的刚度假定有限元分析

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钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架振动台试验研究

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建筑结构学报 2024年第2期45卷 82-94页

作者：杨红苏星宇王志军郑宇睿白久林重庆大学土木工程学院重庆400045 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

为了增加轻钢框架结构的应用范围,基于主次结构的理念,提出了以钢管混凝土柱-钢梁-斜撑为主结构并形成主要抗侧力体系,以主要承受自身竖向荷载的轻钢框架为次结构的结构体系,其中轻钢次框架以循环嵌套的方式与主结构相结合。为研究轻钢... 详细信息

为了增加轻钢框架结构的应用范围,基于主次结构的理念,提出了以钢管混凝土柱-钢梁-斜撑为主结构并形成主要抗侧力体系,以主要承受自身竖向荷载的轻钢框架为次结构的结构体系,其中轻钢次框架以循环嵌套的方式与主结构相结合。为研究轻钢次框架的结构形式、钢管混凝土柱-钢梁连接节点、次框架采用预制装配式楼板对主次框架结构损伤特征和抗震性能的影响,按7度0.1g设计并制作了2个按1∶3缩尺的6层钢管混凝土柱-钢梁-轻钢主次框架结构模型。对2个模型分别进行振动台试验,分析了其动力特性和地震响应。试验结果表明:2个缩尺模型在7度0.1g罕遇地震作用下均无明显破坏现象,在8度0.2g极罕遇地震下的最大层间位移角分别达到1/28和1/35,但主要结构构件未出现明显损伤;次框架采用铰接梁柱节点并取消第3层钢柱可明显减小水平地震对次框架受力的影响,且可提高装配率、降低造价;刚性法兰连接节点可确保双向水平地震下钢管混凝土柱端先屈服,能满足连接节点更强的抗震要求;经过构造措施加强的次结构预制楼板与边钢梁有明显的组合空间作用,可对边钢梁扭转形成有效约束。

关键词：钢管混凝土柱主次结构轻钢框架结构振动台试验抗震性能

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预制装配式建筑在北方地区乡村住宅应用可行性探究 ——以济南市莱芜高新区长安村为例

预制装配式建筑在北方地区乡村住宅应用可行性探究 ——以济南市...

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作者：牛禹潼青岛理工大学

学位级别：硕士

随着时代与社会的发展,为了实现全面小康社会我国在2018年推出“美丽乡村”计划推行乡村建设。近年来,社会发展飞速随之而来的是农民生产生活方式的变革,更多的农民不满足于原有住房的质量和功能,同时随着乡村建设提上日程,各个乡村对... 详细信息

随着时代与社会的发展,为了实现全面小康社会我国在2018年推出“美丽乡村”计划推行乡村建设。近年来,社会发展飞速随之而来的是农民生产生活方式的变革,更多的农民不满足于原有住房的质量和功能,同时随着乡村建设提上日程,各个乡村对于村民住房的数量也有了更高的需求。传统砖混结构在我国乡村普及甚广,但是这种建筑结构在建造过程中不仅会对生态环境造成很大的污染与破坏,由于建筑工期过长会很大程度上打乱村民的生活节奏,增加更多的非建筑施工支出成本。因此,在实践新农村建设美丽乡村的大背景下,为了在提高农村住宅的规划整治效率效率的同时满足村民对建筑品质的要求,需要与现阶段乡村更加契合的系统化体系化的施工建造体系。在如此大背景下,本文首先调查研究了国内外预制装配式建筑目前的发展现状,对于各种类型的建筑技术及建筑体系在我国实施发展的定位给予判断分析。同时着眼于我国乡村住宅发展现状,结合时事政策提出乡村住宅工业化的必要性。根据我国北方乡村的自然条件和实际需求对现有的预制装配式建筑体系的各项属性进行对比分析,筛选得到适合于我国北方乡村的装配式建筑体系为轻钢框架结构体系,并对系统材料进行优化分析以求与北方乡村更加契合。随后把该体系与传统砖混结构建筑体系的施工方式进行比对研究,分析得出该系统与我国北方地区乡村住宅的匹配度。最后,结合实际情况,着眼于山东省济南市莱芜高新区鹏泉街道长安村,根据相关政策提出对村庄整体整治规划意向以及住宅整治规划意向。结合实地调研分析及调研表格数据统计,总结得出村民对于现状住宅的满意度以及其对新建住宅的各项期望。随后根据村民的意愿得出大多数村民所期望的住宅特点,提出村庄住宅整治意向。通过传统建筑方式与预制装配式建筑在建筑造价,建筑工期,人力成本等各方面的数据模拟分析,总结其在长安村中推行的优劣势并提出相应解决方案,在此基础上从政策推动、系统优势、长安村的典型性三个方面对该系统在乡村中推行进行普适性分析,最后提出我国乡村住宅建筑工业化策略为美丽乡村建设埋下基石。本文首先从预制装配式建筑在我国的发展情况出发,总结筛选出了适用于我国乡村的建筑体系;其次,对山东地区的传统农宅进行了细致的调研,总结了当地传统农宅在建筑品质与建造模式等方面的普遍问题,同时根据对长安村村民的调研采访对村民意愿进行了分析整理,然后,在施工方式、建筑质量、建筑成本、建筑工期等方面对传统建筑结构与预制装配式建筑进行了对比参照与归纳总结。在此基础上,通过调研对已建成的农村砖混结构自建房和轻钢框架预制轻质ALC板材建筑进行信息收集整理,通过控制变量法,计算分析建造相同建筑面积的农村住宅在建筑质量、建筑成本、建筑工期、人工支出等各方面的差异。通过总结数据及普适性分析得到预制装配式建筑系统在长安村推行是可行的,并根据长安村村庄住宅现状及整治难点的典型性和广泛性,得出在我国北方地区乡村推行是可行的结论,并针对相关推行阻力及困难提出了解决方案。

关键词：预制装配式建筑轻钢框架结构 ALC板材住宅建筑

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