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格构轻钢龙骨体系动力特性有限元分析及抗侧力刚度验算

作　者: 段晨
导　师: 王小平
学　校: 武汉理工大学
专　业: 结构工程
关键词: 格构轻钢龙骨体系动力特性 SAP2000 有限元分析工程实例抗侧力刚度抗震计算
分类号: TU392.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 56次
引　用: 2次
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内容摘要

格构轻钢龙骨体系具有节约材料能源土地,环保、有利于产业化、抗震性能好等优点,近来已成功运用于很多工程。特别是“5.12”汶川大地震后,该结构体系已开始在灾区推广。但目前该结构体系还没有完全被工程技术人员所了解,再加上相关的文献资料很少,仅有的研究也只是停留在单个构件或者墙体上,与抗震设计相关的动力特性尚无人涉及。本文以低多层格构轻钢龙骨体系为研究对象,采用有限元方法,对结构的动力特性和抗侧力刚度进行了分析,具体内容如下:1.总结了低多层格构轻钢龙骨体系墙体,楼面和节点做法,同时也简单介绍了单层中小跨格构轻钢龙骨体系。2.在合理简化方法的基础上,应用3D3S9.0作为前处理软件建立了格构轻钢龙骨体系的整体分析模型,在此基础上通过SAP2000有限元软件分析了低层格构轻钢龙骨体系的动力特性,采用最小二乘法拟合得到了结构基本周期与高度、层数的关系,并考虑了轻骨料混凝土对结构刚度的贡献。3.采用SAP2000有限元软件建立某一工程实例的分析模型,分析了结构在风荷载作用下的刚度和变形;分别采用底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法对结构进行了抗震计算,并与规范进行了比较,说明结构的抗侧力刚度满足要求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-25
  1.1 前言  8
  1.2 轻钢龙骨体系的研究进展  8-12
    1.2.1 轻钢龙骨的发展概况  8-9
    1.2.2 轻钢龙骨的研究进展  9-12
  1.3 格构轻钢龙骨结构体系  12-24
    1.3.1 格构轻钢龙骨体系材料  12-13
    1.3.2 格构轻钢龙骨体系做法  13-20
    1.3.3 格构轻钢龙骨体系与传统C型钢的区别  20-22
    1.3.4 格构轻钢龙骨体系特点  22-24
  1.4 本文研究的内容  24-25
第2章整体结构有限元模型的建立与计算  25-49
  2.1 3D3S和SAP2000软件简介  25-26
    2.1.1 3D3S简介  25
    2.1.2 SAP2000简介  25-26
  2.2 模型的建立  26-32
    2.2.1 简化条件  26
    2.2.2 骨架的建立  26-27
    2.2.3 杆件定义  27-28
    2.2.4 定义截面  28-29
    2.2.5 定义材性  29-30
    2.2.6 定义方位  30
    2.2.7 定义计算长度和结构类型  30-31
    2.2.8 支座边界  31
    2.2.9 单元释放  31-32
    2.2.10 施加荷载  32
    2.2.11 打断杆件  32
  2.3 模型的导入  32-34
    2.3.1 增加截面信息语句  32
    2.3.2 将从3D3S导出的模型导入到SAP2000程序中  32-33
    2.3.3 对模型进行修改  33-34
  2.4 模型的计算与分析  34-49
    2.4.1 工程简介  34-47
    2.4.2 计算结果分析  47-49
第3章格构轻钢龙骨结构工程实例有限元分析  49-63
  3.1 工程概况  49-50
  3.2 结构做法与计算模型  50
    3.2.1 结构做法  50
    3.2.2 计算模型  50
  3.3 荷载  50-51
    3.3.1 荷载取值  50-51
  3.4 计算结果分析  51-63
    3.4.1 模态分析  51-53
    3.4.2 正常使用极限状态分析  53-62
    3.4.3 承载力极限状态分析  62-63
第4章结论和展望  63-65
  4.1 结论  63
  4.2 展望  63-65
参考文献  65-68
攻读硕士期间公开发表的论文  68-69
致谢  69-70

格构轻钢龙骨体系动力特性有限元分析及抗侧力刚度验算

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