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畢業(yè)論文大型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的力學(xué)分析與模擬-展示頁

2025-06-16 10:25本頁面
  

【正文】 彎強(qiáng)度。韌性是鋼材強(qiáng)度、塑性的綜合指標(biāo),韌性越低則發(fā)生脆性破壞的可能性越大。 5. 沖擊韌性 沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力,它用鋼材斷裂時(shí)所吸收的總能量來衡量。冷彎性能是一項(xiàng)綜合指標(biāo),冷彎合 格一方面表示鋼材的塑性變形能力符合要求,另一方面也表示鋼材的冶金質(zhì)量 (顆粒結(jié)晶及非金屬夾雜等 )符合要求。 4. 冷彎性能 根據(jù)試樣厚度,在常溫條件下按照規(guī)定的彎心直徑將試樣彎曲 180176。 屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率是鋼材的三個(gè)重要力學(xué)性能指標(biāo)。伸長(zhǎng)率代表鋼材斷裂前具有的塑性變形能力,這種能力使得結(jié)構(gòu)制造時(shí),鋼材即使經(jīng)受剪切、沖壓、彎曲及捶擊作用產(chǎn)生局部屈服而無明顯破壞。由于鋼材屈服后具有較大的殘余變形,已超出結(jié)構(gòu)正常使用范疇,因 此抗拉強(qiáng)度只能作為結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備。低碳鋼和低合金鋼都具有明顯的屈服平臺(tái),而熱處理鋼材和高碳鋼則沒有。LT 一弦切面 鋼 的力學(xué)特性 1. 屈服強(qiáng)度 鋼材單向拉伸應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線中屈服平臺(tái)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度稱為屈服強(qiáng)度,也稱屈服點(diǎn),是建筑鋼材的一個(gè)重要力學(xué)特征。LR一徑切面 。 圖 Q235鋼的弦向、徑向和縱向 L一縱向 。如圖 所示 為鋼材中任意切取 的 一個(gè)立方體試樣 ,其三個(gè)對(duì)稱軸 L、 T、 R 近似垂直 ,且每?jī)奢S構(gòu)成一平面分別為 TR、 LR、 LT 三個(gè)平面。 鋼結(jié)構(gòu)工程使用鋼型號(hào)為 Q235,為各向同性, 因而木材在弦向、徑向、縱向上所表現(xiàn)的各個(gè)物理力學(xué)性質(zhì)都不盡相同,符合線彈性材料的基本假設(shè)。 各向同性 各向同性 也叫均質(zhì)性,主要指其 物理性質(zhì)不隨量度方向變 化的特性。 2廠房 結(jié)構(gòu)的 力 學(xué)分析 與有限元分析基礎(chǔ) 鋼結(jié)構(gòu)廠房的材料 — 鋼的特性 鋼,是對(duì)含碳量質(zhì)量百分比介于 %至 %之間的 鐵碳合金 的統(tǒng)稱。 本文以 山西福山建筑裝飾材料有限公司的鋼結(jié)構(gòu)廠房 為例,詳細(xì)分析該鋼結(jié)構(gòu)廠房的靜力分布。緊密結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況,根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)環(huán)境和材料性能,運(yùn)用大型有限元軟件 ansys 進(jìn)行數(shù)值模擬。 ② 研究了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在不同風(fēng)載荷和雪載荷情況下的力學(xué)特性及其響應(yīng) ,同時(shí)進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,指 出鋼結(jié)構(gòu)廠房的的易破壞點(diǎn),為鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)與施工提供指導(dǎo),為指導(dǎo)工業(yè)廠房的安全運(yùn)行和工程管理提供科學(xué)依據(jù)。 研究?jī)?nèi)容 針對(duì)目前鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)之中存在的不足之處,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,結(jié)合工程實(shí)際背景,以山西福山建筑裝飾材料有限公司的鋼結(jié)構(gòu)廠房為例,有針對(duì)性的分析鋼結(jié)構(gòu)廠房的受力分布。特別是隨著高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)鋼材的廣泛應(yīng)用, 結(jié)構(gòu)構(gòu)件變得更加 細(xì)而薄,結(jié)構(gòu)整體上變?nèi)?,且鋼結(jié)構(gòu)靜力、動(dòng)力力學(xué)行為非常復(fù)雜。 然而,在鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用的同時(shí),鋼結(jié)構(gòu)工程事故時(shí)有發(fā)生,有些并且造成了巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失,且產(chǎn)生了嚴(yán)重的社會(huì)影響?,F(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)規(guī)模越來越大,形態(tài)也越來越新異,體系越來越復(fù)雜,且采用了許多新材料和技術(shù),為鋼結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)理論的發(fā)展提供了機(jī)遇,但同時(shí)提出了挑戰(zhàn)。在設(shè)計(jì)、制造和安裝等技術(shù)方面都達(dá)到了較高的水平,掌握了各種復(fù)雜建筑物的設(shè)計(jì)和施工技術(shù),在全國各地已經(jīng)建造了許多規(guī)模巨大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的 鋼結(jié)構(gòu)廠 房 、大跨度鋼結(jié)構(gòu)民用建筑及鐵路橋梁等,我國的人民大會(huì)堂鋼屋架,北京和上海等地的體育館的鋼網(wǎng)架,陜西秦始皇兵馬傭陳列館的三鉸鋼拱架和北京的鳥巢等。直到 19 世紀(jì)末,我國才開始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材,大大提高其屈服 點(diǎn)強(qiáng)度;此外要軋制新品種的型鋼,例如 H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和 T 形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。 關(guān)鍵詞: 鋼結(jié)構(gòu),有限元,風(fēng)荷載,雪荷載,數(shù)值模擬 ABSTRACT This article has Keywords: steel truss, 1緒論 引言 以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。本文在基本假設(shè)基礎(chǔ)之上,主要做了以下幾點(diǎn)研究: ① 研究了鋼結(jié)構(gòu) 工業(yè) 廠房在自身承重之下的靜力學(xué)分析,并應(yīng)用有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬,分析 了鋼結(jié)構(gòu)廠房的受力情況。 然而近年來,在風(fēng)雪和自身承重 、地震等 作用下,國內(nèi)外發(fā)生了許多大跨度鋼結(jié)構(gòu)倒塌、破壞事故,造 成了 大量的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。 大型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的力學(xué)分析與模擬 中國礦業(yè)大學(xué)本科學(xué)位論文 學(xué)生姓名:周盛林 學(xué) 號(hào): 02100820 指導(dǎo)教師:沈曉明 專 業(yè):工程力學(xué) 學(xué)科門類:工學(xué) 中國礦業(yè)大學(xué)力建學(xué)院工程力學(xué)系 二 零一四年七月 摘要 近三十多年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展迅速,大量應(yīng)用于工業(yè)和民用 建筑之中。尤其在工業(yè)廠房中 ,鋼結(jié)構(gòu)使用最為普遍 ,因此鋼結(jié)構(gòu)的安全性能非常重要?;谝陨犀F(xiàn)實(shí)情況 ,對(duì)與鋼結(jié)構(gòu)建筑的力學(xué)分析就顯得尤為重要。 ② 研究了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在不同風(fēng)載荷和雪載荷情況下的受力特征,同時(shí)進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,指出鋼結(jié)構(gòu)廠房的的易破壞點(diǎn),為鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)與施工提供指導(dǎo)。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng),故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學(xué)的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動(dòng)力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。 我 國雖然早期在鐵結(jié)構(gòu)方面有 卓越 的成就,但由于 2021 多年的封建制度的 束縛 , 科學(xué) 不發(fā)達(dá),因此,長(zhǎng)期停留于鐵制建筑物的水平。新中國成立后,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展,不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去。 近三十年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展迅速,大量應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑之中,很多地方建造了宏偉而富有特色的大型鋼結(jié)構(gòu)建筑,并成為當(dāng)?shù)爻鞘谢蛘叩胤降南笳餍曰驑?biāo)志性建筑。 論文的研究背景、內(nèi)容 和意義 研究背景 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)廠房對(duì)結(jié)構(gòu)的的受力強(qiáng)度的要求越來越高, 大型鋼結(jié)構(gòu)具有高柔、高支、大跨、重荷的特點(diǎn) ,鋼結(jié)構(gòu)憑著自身卓越的優(yōu)點(diǎn),在建筑中越來越普遍。鋼結(jié)構(gòu)廠房破壞事故調(diào)查研究表明,導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)失效破壞事故的原因多數(shù)不是剛才質(zhì)量的問題,而是由于設(shè)計(jì)或者施工不得當(dāng)造成的,多數(shù)破壞現(xiàn)象為 鋼結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件失穩(wěn)或者破壞導(dǎo)致整體坍塌。一方面,在靜力作用下結(jié)構(gòu)本身會(huì)產(chǎn)生一定的變形;另一方面,現(xiàn)實(shí)中還存在其他不確定的動(dòng)力荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大影響 ,使得大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的穩(wěn)定性問題變得尤為突出,成為這類鋼結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。本文主要研究以下內(nèi)容: ① 研究了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在自身承重之下 的靜力學(xué)分析,并應(yīng)用有限元軟件進(jìn)行數(shù)
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