交错桁架结构体系楼板与桁架空间共同作用性能研究

作     者：高望清 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：童桦;周绪红

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：交错桁架结构体系 设计方法 楼板变形 剪力连接件 滑移 有限元法 

摘      要：钢结构交错桁架作为一种新型的结构体系,具有经济、实用、高效等优点。国内外在其理论上已经做了不少的研究,同时这种结构体系在国外已有了一些工程实践。但是对于交错桁架体系考虑楼板变形和剪力连接件滑移的空间协同工作性能的研究还很少,因此,本文在这方面作了进一步研究,主要完成了以下一些工作: (1)对交错桁架的设计方法进行了研究,提出了交错桁架体系弹性设计的一些方法和建议,包括材料的选用、构件截面形式及常用规格,楼盖、柱子、桁架以及剪力连接件的设计方法,并对桁架的制作和安装的注意事项作了一些讨论。 (2)在水平荷载作用下,建立交错桁架结构体系的整体空间模型,针对不同层高,不同榀数,不同柱距,不同桁架跨度,不同楼板形式,不同层数选取了12种不同情况,分析了刚性楼板不考虑滑移、弹性楼板不考虑滑移、刚性楼板考虑滑移、弹性楼板考虑滑移几种情况对结构楼层侧移和层间侧移的影响,从而得出参数变化时,楼板变形和剪力连接件滑移对结构影响的大小及规律。 (3)对于竖向荷载作用下,建立了楼板与钢桁架共同作用下的非线性有限元ANSYS计算模型,讨论了混凝土楼板、钢桁架上、下弦杆、腹杆、剪力连接件四种构件的模拟单元,着重分析了楼板与钢桁架之间的两种连接情况:弹簧连接、刚性连接,对比了此两种情况下交错桁架的挠度及腹杆轴力,并研究了弹簧连接时滑移量的大小及混凝土板的裂缝分布。