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平房粮仓门式刚架柱脚及基础的设计研究

平房粮仓门式刚架柱脚及基础的设计研究

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作者：刘岳君北京交通大学

学位级别：硕士

摘要：近年,全国各地设计建设了大量粮库。由于具备投资省、施工周期短、适应性强等优点,采用门式刚架结构形式的平房粮仓被广泛应用。在普通荷载的基础上,平房粮仓门式刚架还需承受由堆粮产生的较大侧推力,柱脚及基础设计就成为了保证... 详细信息

摘要：近年,全国各地设计建设了大量粮库。由于具备投资省、施工周期短、适应性强等优点,采用门式刚架结构形式的平房粮仓被广泛应用。在普通荷载的基础上,平房粮仓门式刚架还需承受由堆粮产生的较大侧推力,柱脚及基础设计就成为了保证结构安全性能的关键。因此,对平房粮仓门式刚架柱脚及基础设计的研究有着重大的意义。具体内容如下：（1）分别针对“置入混凝土中”、“仅置入灌浆层中”两种不同的抗剪键设置形式进行分析研究,运用有限元软件模拟出其受力过程,得出其最大承载力和水平位移,分析其应力、应变分布和变化情况,绘制出荷载-位移曲线,通过对比可见两者的承载能力仅相差4.5%,水平位移仅相差5.2%,但后者无论在设计和施工上都更加便利,因此占有很大的优势;（2）研究抗剪键的位移和弯矩分布规律,建议设计时应注意验算抗剪键顶端处的最大水平位移和1/3埋深处的最大弯矩;适当增大宽度、埋置深度、混凝土标号能显著提高其抗水平位移能力;增加埋置深度能显著提高其抗弯能力;（3）研究各因素对柱脚抗剪承载力的影响,分析后发现加大混凝土标号、抗剪键宽度、埋置深度均能有效提升柱脚抗剪承载力,而提高轴压力所产生的效果有限;（4）结合工程实际,以阶型基础为例设计粮食平房仓门式刚架基础,通过计算发现：一方面,即使最终能满足抗倾覆等要求,但基础尺寸需要很大;另一方面,即使基础已经很大了,但仍然无法满足抗滑移的要求;讨论了现有的解决方案,发现它们存在造价太高、有局限性等问题;（5）有针对性地提出了配筋地坪基础形式,建立有限元模型分析,并进行设计计算,通过与普通基础形式进行对比,发现其既经济,又有效解决了基础抗滑移问题,优于普通基础形式。

关键词：平房粮仓门式刚架柱脚抗剪键阶型基础配筋地坪基础形式

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