门式刚架基于空间整体极限承载的可靠度分析

作     者：丛顺 

作者单位：山东建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：柳锋

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

主      题：门式刚架 空间整体 极限承载 可靠度 

摘      要：现行的门式刚架规范是将门式刚架结构简化为横向承重和纵向承重两个方向的平面刚架系统分别进行内力计算和结构设计,忽视了门式刚架整体结构作为空间受力体系,各榀刚架通过纵向构件之间的相互约束及变形协调。因此更为合理的设计方法是建立在对其进行空间整体极限承载的基础之上,并以门式刚架结构整体极限承载状态的可靠度为目标。为此本文基于ANSYS参数化（APDL）命令流操作,对门式刚架结构基于空间整体极限承载的可靠度进行了分析。 1、依据相关规范和资料采用有限元软件ANSYS建立了考虑双重非线性的门式刚架空间有限元分析模型。进行极限承载能力的追踪分析,找出其主要的失效模式和极限承载力状态。分析表明门式刚架结构体系整体极限承载可能出现的破坏模式有柱产生对称失稳、梁和柱整体偏转以及横梁产生纵向偏移。主要是梁、柱的变形过大导致门式刚架结构体系丧失整体承载能力。 2、基于门式刚架结构体系整体破坏模式,建立了该结构体系的承载能力极限状态功能函数并进行了相关影响因素的灵敏度分析。分析表明影响门式刚架空间整体极限承载可靠度的主要因素是刚架承受的水平荷载、竖向荷载、刚架跨度、材料屈服强度以及梁和柱的截面尺寸 3、求解了门式刚架结构体系基于空间整体极限承载的可靠度,并对比求解了其基于构件极限承载和基于平面整体极限承载的可靠度。分析表明门式刚架已有的可靠度求解方法低估了结构体系安全承载的可靠度水平