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《长沙理工大学》 2005年
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钢结构住宅交错桁架体系中桁架设计研究

王芝兰  
【摘要】:交错桁架体系中的结构构件能在工厂大批量生产,标准化和工厂化程度高,易于实现产业化,因此钢结构住宅交错桁架体系具有广阔的应用前景。桁架是交错桁架体系的主要构件,桁架的标准化设计、工厂化制作对推动交错桁架体系在我国钢结构住宅中的应用具有重要意义。论文提出了交错桁架体系中空腹桁架与混合桁架的内力简化手算方法,并用有限元程序软件验算了其可行性;分析了影响钢桁架制作安装过程中经济性的主要因素;研究了各种桁架形式中合理的腹杆布置方式。论文主要研究结论如下: 1、如果建筑物平面布置为矩形,每层楼面上的桁架在其质量中心两边对称布置,且各个桁架剪切刚度一致,则可忽略结构竖向扭转对桁架的影响,桁架所受水平荷载可用层间剪力除以各层桁架数。 2、从体系中简化出来的两端简支的混合桁架和空腹桁架,其沿中心线对称,从而弦杆的中点处内力等于零且空腹桁架各节间中点为反弯点,取隔离体用平衡法求出桁架各杆件的内力,经程序软件验证,该手算简化方法是可行的。3、降低桁架制作安装费用的关键在于桁架的结构选型,即根据结构选型使桁架用钢量小、构造简单,立足于模数化、标准化和统一化的原则,使桁架和其构件单一化、节点安装简单化。这样,材料、制造和安装费与时间的经济等问题都同等程度地配合了起来。 4、实腹桁架与混合桁架中最优的腹杆布置形式类似,都是端斜杆不经过下弦支座节点且不加辅助竖杆的三角形腹杆体系,尽管这种腹杆体系受压弦杆的计算长度较大,但其他方面的优势往往可以弥补这方面的缺陷,使其综合性能达到最好。 5、混合桁架在水平荷载作用下各杆件的内力受腹杆不同布置方式的影响很小,所以对混合桁架进行桁架形式选择时,应以竖载作用下各杆件内力作为主要依据。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TU391

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