组合结构体系承载力及变形性能研究

作     者：王皓 

作者单位：吉林建筑工程学院 

学位级别：硕士

导师姓名：刘殿忠

授予年度：2012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：组合结构体系 整体性能 时程分析 秸秆混凝土 冷弯薄壁型钢 有限元 

摘      要：轻钢-混凝土组合结构是一种由冷弯薄壁型钢和薄壁钢管与混凝士组合而成的新型结构体系,兼具轻钢结构与混凝土结构的优点。该组合结构不仅具有强度高、刚度大、自重轻、稳定性高、抗震性能好、防火性能好、施工方便快捷、环保等特点,而且符合国家可持续发展要求,轻钢-混凝土组合结构技术在我国研究应用起步较晚,发展较慢。 为推广轻钢-混凝土组合结构在未来建筑中的应用,为进一步提高混凝土保温性能降低混凝土自重,本课题提出以秸秆和混凝土制作秸秆混凝土,在此基础上,以轻钢-秸秆混凝土新型组合结构体系为研究对象,对其承载力及变形性能进行理论分析,明确其破坏机理,建立理论模型,给出研究结论,充实轻钢-秸秆混凝士新型组合结构理论研究。 课题研究主要内容如下：首先,借助有限元分析计算软件,对轻钢-秸秆混凝土组合结构体系在静载作用下的整体性能进行了分析模拟计算。在不同型钢间距、不同保护层厚度、不同种类的混凝土以及不同型钢尺寸参数条件下,对结构体系的受力性能和抗侧移性能进行了模拟计算,并对结构体系的承载能力、变形性能和经济性能进行比较分析：其次,利用时程分析方法,研究分析了组合结构体系在地震作用下的性能和特点,并对不同结构体系同部位的时间位移响应进行了比较分析;最后,通过对比轻钢-秸秆混凝土组合结构体系有限元分析与模拟计算结果,研究分析了体系构件的工作机理,给出了影响结构工作性能的主要因素,为推动组合结构体系的发展和推广实际工程应用提出了参考依据。 本课题通过一系列的理论分析、模拟计算和比较,研究和探索了组合结构体系不同形式的价值,得出了一些对轻钢-秸秆混凝土组合结构体系的发展和完善有借鉴意义和参考价值的研究结论。