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《北京科技大学》 2011年
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初始缺陷对大型烟道结构加劲板的稳定性影响研究

罗晓玲  
【摘要】:随着社会的发展,钢结构广泛应用于各种建筑物、构筑物、船舶等行业中。工程中结构的不确定因素很多,为了满足结构在各种条件下的功能性、安全性、耐久性以及使用性,我们需要将缺陷考虑到结构的设计和安装过程中,然后分析缺陷对结构安全的影响,从而改进设计方法,施工工艺等,可以更加客观的评价结构的安全性能。 本文以北京国电电厂设计的某脱硝构筑物为计算分析模型,应用大型通用有限元软件ANSYS,以结构薄弱环节的加劲壁板为研究对象,考虑结构的初始缺陷,分析缺陷大小对于板结构稳定性甚至极限承载力的影响。通过提取烟道顶部加劲板,可以看出,初始缺陷越大,结构的稳定性越小,板的厚度越大,缺陷的影响越不明显。改变结构的加劲形式,我们可以看出,扁钢的非线性应力值最大,其次为角钢,槽钢和工字钢。改变长宽比a/b,当a/b=1时,结构应力最大区域发生在板结构的四角。a/b=2和a/b=3时,应力最大区域发生在长边段。对于开孔板,随着开孔的变大,应力值变小,开孔率为0.8的非线性应力值为开孔率为0.2时应力值的40%。 另外,提取烟道中的斜板结构,根据研究显示,随着斜板角度的变化,斜板纵向加劲肋的弯矩逐渐变大,并且无论斜角的大小,加劲肋的弯矩呈抛物线形,提取板的横向加劲肋,加劲肋弯矩成波浪形。无论长宽比多少,随着斜板的角度的变化,板的屈曲系数逐渐减小,缺陷对于45°、60°、75°斜板影响较小,缺陷对于90°板影响较大,在长宽比为2.25时,有初始缺陷的板应力值是无初始缺陷板的应力值的14.75%。最后,针对钢结构板进行极限承载力研究,通过计算表明,初始缺陷越大,结构的极限承载力越小。结构的极限存储能力很强。
【学位授予单位】:北京科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU391

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