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门式刚架几何形状优化研究

李一凡  
【摘要】:门式刚架是目前轻钢结构中应用最广泛的一种钢结构形式。轻钢结构与传统钢结构的不同在于人们采用了各种措施来使结构耗钢量减少了很多。当前对门式刚架省钢方法的研究主要集中在针对截面内力情况,求结构各单元的最优截面尺寸来达到省钢的目的。而本文从结构布局的角度出发,通过在一定的自然条件下,采用合理的屋面坡度,使结构最不利截面应力减少,进而减少结构的截面尺寸,从而达到省钢的目的。 本文利用大型有限元软件——ANSYS对结构进行有限元分析,并利用其APDL语言编制了具有一定适用性的程序。本文通过四个不同自然条件的城市,对门式刚架在不同屋面坡度下内力的变化情况作了详细研究,并分析了影响内力大小的各种自然因素,从而提出合理的屋面坡度约为10°~20°之间。 本文研究的方法和结论可用于门式刚架结构的设计参考。


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