輕鋼門式剛架結構設計與整體分析.pdf

1、本文通過有限元分析軟件ANSYS對某生產車間輕鋼門式剛架結構進行了整體靜力分析，模態(tài)分析和地震反應譜分析，并對門式剛架進行優(yōu)化設計。 輕鋼門式剛架結構是單層廠房中一種常見結構，因其用鋼量少，結構白重輕，施工速度快，綜合經濟效益高，近年來得到了迅猛的發(fā)展。實際工程中，門式剛架跨度大，鋼構件本身偏于柔性，因此設計成型的結構在正常工作狀態(tài)下，撓度變形偏大，結構有一定幾何非線性特征，但現(xiàn)有的門式剛架計算模型基本上以平面模型為主，難以考慮

2、結構的空間特性，基于此，本論文對門式剛架的空間非線性工作特性進行了計算分析。同時，因其節(jié)省鋼材被廣泛使用，但是不合理的建筑尺寸往往會導致結構用鋼量的增加，所以結構的輕型化對該類型建筑結構系統(tǒng)有著重要的意義。本文以用鋼量最少為目標函數對門式剛架進行了優(yōu)化設計。 論文運用ANSYS有限元軟件對結構進行分析主要由以下兩Ⅰ部分組成： 1、在對結構進行一定的簡化之后，建立符合實際情況的靜力和動力模型。通過對靜力模型在恒載、活載、風

3、荷載和地震作用及其組合下的計算，得到了結構設計的內力和變形圖。進行模態(tài)分析后，得到了結構的自振特性及結構的主振型。結合模態(tài)分析的結果，對結構進行了地震加速度反應譜分析，得到了結構的抗震特性。在分析時，與平面模型單榀剛架進行比較，得出整體分析與平面分析的受力性能不同。 2、運用有限元理論以及有限元分析軟件ANSYS基于面向對象程序設計技術對門式剛架進行優(yōu)化設計，得出了結構用鋼量及截面尺寸的關系，并根據分析結果提出了合理優(yōu)化設計的建