考虑初始缺陷的轻型铝合金活动房屋的极限承载力研究

论文摘要

活动房屋与传统的固定房屋相比,根本区别在于它能够重复拆迁和架设,其最显著的特点是组装拆卸方便迅速,拆卸后体积小,方便运输和储存,可以反复使用,对场地要求低,基础设置简单,因而在民用、军事等领域被广泛使用。本文研究的活动房屋是解放军总后勤部建筑工程研究所新开发的一种轻型铝合金活动房屋,在国内尚属首次研制,没有专门的设计计算方法及规程参照,相关的研究较少,因此开展对轻型铝合金活动房屋的研究具有十分重要的理论意义和实际应用价值。依据轻型铝合金活动房屋的材料、制造、安装及使用情况,系统、全面的探讨了影响结构承载能力的初始缺陷,并分析确定了结构的主要缺陷为初始几何缺陷,以及初始缺陷值的确定方法。基于有限元基本原理,建立了轻型铝合金活动房屋的骨架结构和整体结构的分析模型,运用一致缺陷模态法,分析了在风、雪各自作用工况下,初始缺陷对轻型铝合金活动房屋骨架结构及整体结构承载能力的影响程度,得到初始缺陷对结构承载能力影响较大,尤其是在水平荷载作用情况,结构设计时不能忽略。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 活动房屋的概述
• 1.1.1 活动房屋的兴起
• 1.1.2 活动房屋的特点
• 1.1.3 活动房屋的分类及应用
• 1.2 活动房屋的研究现状
• 1.2.1 国外活动房屋的研究进展
• 1.2.2 国内活动房屋的研究进展
• 1.3 轻型铝合金活动房屋的介绍
• 1.3.1 轻型铝合金活动房屋的结构
• 1.3.2 轻型铝合金活动房屋的材料
• 1.3.3 轻型铝合金活动房屋的特点
• 1.3.4 轻型铝合金活动房屋的试验研究
• 1.4 本课题的研究目的和意义
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 轻型铝合金活动房屋极限承载能力的影响因素
• 2.1 概述
• 2.2 结构非线性
• 2.2.1 材料非线性
• 2.2.2 几何非线性
• 2.3 初始缺陷
• 2.3.1 初始缺陷的分类
• 2.3.2 初始几何缺陷的影响
• 2.3.3 力学缺陷的影响
• 2.3.4 结构初始缺陷的考虑方法
• 2.4 荷载分布与加载方式
• 2.5 半刚性连接
• 2.6 小节
• 第三章 轻型铝合金活动房屋的有限元分析
• 3.1 引言
• 3.1.1 结构的屈曲分析
• 3.1.2 非线性分析的求解方法
• 3.2 轻型铝合金活动房屋的有限元分析
• 3.2.1 单元选择
• 3.2.2 材料特性
• 3.2.3 荷载计算
• 3.2.4 建立有限元模型
• 3.2.5 结构的分析过程
• 3.3 结构的初始缺陷值分析
• 3.4 小节
• 第四章 初始缺陷对轻型铝合金活动房屋承载能力的影响
• 4.1 雪荷载作用下
• 4.1.1 骨架雪荷载作用分析
• 4.1.2 整体雪荷载作用分析
• 4.2 风荷载作用下
• 4.2.1 骨架风荷载作用分析
• 4.2.2 整体风荷载作用分析
• 4.3 风和雪荷载共同作用下
• 4.4 小节
• 结论与展望
• 1 结论
• 2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的研究成果
• 致谢