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1、附件2： 題 目：空腹桁架鋼框架結(jié)構(gòu)受力性能分析及試驗(yàn)研究院 （部）專 工商管理班 級(jí)： 工商041 姓 名： 張三 學(xué) 號(hào)： 2004888888 指導(dǎo)教師： 張九光完成日期： 2008年6月28日目 ·· ················ ··············

2、3;············· ABSTRACT ···································

3、···· 1 前 言············································1 1.1

4、空腹桁架鋼框架的特點(diǎn)及研究意義····················1 1.2 空腹桁架鋼框架的研究現(xiàn)狀························

5、83;·····················3 1.3 現(xiàn)有研究的不足及本文的研究?jī)?nèi)容·························

6、···············52 空腹桁架鋼框架有限元建模及驗(yàn)證································

7、····83 ·········233.1 引言···································&

8、#183;·····························23 3.2 空腹桁架鋼框架與普通鋼框架力學(xué)性能對(duì)比················

9、;···············26 3.3 影響空腹桁架鋼框架力學(xué)性能的因素·······························

10、······294 空腹桁架鋼框架極限承載力試驗(yàn)研究·································304.1 試驗(yàn)?zāi)康?#183;·····

11、··················································

12、·····30 4.2 模型設(shè)計(jì)依據(jù)···········································

13、;··············32 4.3 試驗(yàn)概況··································

14、···························35 4.4 試驗(yàn)過(guò)程描述·····················

15、;····································38 4.5 試驗(yàn)結(jié)果············

16、·················································45 4.6

17、 小結(jié)·····························I5 結(jié) 論···················

18、83;············································56 謝 辭····

19、83;·················································

20、83;···········57 參考文獻(xiàn)·····································&#

21、183;·························58 附 錄·······················&#

22、183;··········································59II 摘 空腹桁架鋼框架是在鋼框架的基礎(chǔ)上，通過(guò)取消框架中間的柱子來(lái)增大結(jié)構(gòu)的使用空

23、間，同時(shí)為了不增大各個(gè)構(gòu)件的截面尺寸，在框架的隔層增設(shè)腹板柱形成空腹桁架與鋼框架組合的結(jié)構(gòu)體系。由于在鋼框架中增設(shè)腹板柱形成空腹桁架結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的水平剛度和豎向剛度，同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)的整體工作性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的大跨度。本文通過(guò)大量的算例分析，探討空腹桁架層的節(jié)間數(shù)、節(jié)間間距、腹板柱的剛度以及結(jié)構(gòu)的跨度對(duì)整體結(jié)構(gòu)的受力性能、極限承載力及破壞模式的影響，分 析表明：通過(guò)合理的桁架層設(shè)計(jì)，可以有效的提高結(jié)構(gòu)的豎向剛度和水平剛度，以及結(jié)構(gòu)的極限承載力，并可以使結(jié)構(gòu)的塑性變形首先出現(xiàn)在腹板柱上，這有利于結(jié)構(gòu)內(nèi)力的重分布，增加結(jié)構(gòu)的延性性能，充分發(fā)揮構(gòu)件的極限承載能力。關(guān)鍵詞：空腹桁架鋼框架；

24、受力性能；彈塑性分析；極限承載力；試驗(yàn)研究III山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文（或畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，二選一）Frame and Experiment StudyABSTRACTVierendeel truss-steel frame has wide technical application that can be applied to the staggered truss structure and transfer structure. It has important theory significance and value of technical application to resear

25、ch the behavior, the ultimate load-carrying capacity and structural destroy mode.······· ·· ；elastoplasticanalysis ；ultimate load-carrying capacity；experimental researchIV 1 1.1 空腹桁架鋼框架的特點(diǎn)及研究意義空腹桁架鋼框架是在鋼框架的基礎(chǔ)上，通過(guò)取消框架中間的柱子來(lái)增大結(jié)構(gòu)的使用空間，同時(shí)為了不增大各個(gè)構(gòu)件的截面尺寸，在框架的隔層

26、增設(shè)腹板柱形成空腹桁架與鋼框架組合的新型鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)形式如圖1.1。由于在鋼框架中增設(shè)腹板柱形成空腹桁架結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和豎向剛度，同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)的整體工作性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的大跨度，而且桁架層的上下弦梁的截面高度不大，不影響建筑物的使用，并可以在一定的建筑高度范圍內(nèi)代替鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)。與實(shí)腹式桁架和混合式桁架不同，空腹桁架鋼框架的節(jié)間無(wú)斜桿，在水平荷載作用下，桁架層剪力主要由腹板柱承擔(dān)。如果桁架層的結(jié)構(gòu)形式布置不合理，當(dāng)空腹桁架鋼框架的跨度很大時(shí)，結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下往往會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的撓度，影響建筑物的使用。但是，桁架層節(jié)間沒(méi)有斜桿，可以方便的在建筑物上

27、布置門洞以及走廊，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)受力分析上，空腹桁架鋼框架的內(nèi)力計(jì)算比較簡(jiǎn)單，并且節(jié)點(diǎn)的處理比較 圖1.1 空腹桁架鋼框架 定的規(guī)律布置且腹板柱的高度等于層高時(shí)，就屬于交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系（如圖1.2）；空腹桁架也可以單獨(dú)應(yīng)用，例如作為結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層（如圖1.3）或者桁架式框架梁結(jié)構(gòu)（如圖1.4）等等。在實(shí)際工程的應(yīng)用中表明：空腹桁架結(jié)構(gòu)的構(gòu)成相對(duì)簡(jiǎn)單，受力性能良好，能夠在重載情況下實(shí)現(xiàn)較大的跨度，具有其它結(jié)構(gòu)體系所不具備的優(yōu)勢(shì)。而鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、延性好、自重輕、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)勢(shì)，因此，將空腹桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)中也將會(huì)具有較好的受力性能。但是，目前人們對(duì)空腹桁架鋼框架的研究還處于初始階段，全面分

28、析影響空腹桁架鋼框架受力性能的因素以及結(jié)構(gòu)的破壞形式對(duì)推廣空腹桁架鋼框架有重大的意義。 圖1.3 空腹桁架轉(zhuǎn)換層 圖1.4 桁架式框架梁結(jié)構(gòu)1.2 空腹桁架鋼框架的研究現(xiàn)狀交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系的概念最早是由LeMessurier 學(xué)院則在六十年代中期將其開(kāi)發(fā)成為一種新型的結(jié)構(gòu)體系。交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系主要由 柱子、桁架、樓板組成，柱子沿房屋外側(cè)周邊布置，中間無(wú)柱。桁架在相鄰柱列的上下層交錯(cuò)布置，樓板一端擱置在桁架的上弦，另一端則支承在相鄰桁架下弦。桁架主要包括空腹桁架、實(shí)腹式桁架和混合式桁架。到目前為止，國(guó)外學(xué)者對(duì)交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系的研究主要集中在結(jié)構(gòu)的整體工作性能上，包括交錯(cuò)桁架的彈性、彈塑性受力性能以及在