珠海国际会展中心钢箱梁足尺试验方案的有限元计算分析任务书

 2021-11-18 10:11

1. 毕业设计(论文)主要内容:

大跨度钢梁在诸如会展中心这样的公共建筑中应用很普遍,对大跨度钢梁安装架设的研究文献报导非常多,对大跨度工字形、H型截面型钢梁的承载性能的研究论文也很多,代表性的有夏尧、陈彩虹、李慧然、廖昭印等硕士论文。随着跨度的不断加大,大跨度钢梁多采用变高度变宽度的加劲箱型截面形式,在设计荷载下其应力状态、变形形态(特别是腹板这样的又高又薄的板件的局部变形及稳定性)等力学行为非常复杂。尤其是梁段在构件厂制作完毕后运至工地焊接、吊装架设,由于初缺陷及焊接施工的影响,其服役状态的承载性能单靠基于设计图纸的有限元模拟是不能准确预报的,有必要对其工作状态的承载力进行试验研究。

缩比模型试验能获得钢梁的整体承载能力,但并不能揭示高厚比较大的腹板等的局部变形特征,本论文就是基于针对珠海国际会展中心的69m大跨度钢梁进行的1:1足尺承载力试验,这样的研究目前还未见文献报导,仅仅对桥梁混合箱梁结构有一些足尺试验的研究。迄今对大跨度钢梁进行静载试验时,常见的静载实验加载方法主要是重物堆积加载法和千斤顶加载法,前者工作量大,满载时加载重物易掉落而导致危险,对梁体支座基础要求高,后者加载点较多时需要较多千斤顶,且大跨度钢梁跨中挠度较大,常规的千斤顶加载行程不足。本文依托项目的项目组提出了一种大跨度钢梁静载实验用加载装置,具有设计合理、结构简单、投入成本低、加载行程长、加载位置调整简便、加载过程安全等优点,可成功进行大跨度钢梁的足尺加载试验,本论文就是制订试验方案,分级加载至设计载荷状态,针对各分级加载状态进行有限元模拟计算,从而掌握钢梁在设计荷载下的应力及变形特征,为此类钢梁结构的设计提供一定的参考。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

依据珠海国际会展中心69m大跨度钢箱梁的设计图纸,用ANSYS有限元软件建立钢箱梁的实体有限元模型,制订分级加载方案,计算各分级加载状态的位移、稳定性和应变,并用材料力学、弹性力学理论进行分析阐释。

定量要求:

查阅不少于15篇相关文献,其中外文文献不少于3篇,完成开题报告;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1~第2周 完成开题报告及英文资料翻译

第3~第4周 熟悉珠海国际会展中心69m大跨度钢箱梁结构图纸

第5周 学习ANSYS软件,做例题

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4. 主要参考文献

[1] 常海东,张小东,苏 铠,李敏刚,刘昌森,张志强,李国强. 大跨度钢梁提升结合滑移安装技术[J]. 施工技术,2018,Vol.47, 增刊,1661~1664.

[2] 夏尧. 工字形钢梁增设腹板斜向加劲肋对其极限承载能力影响的研究[D]. 南京:东南大学,2011.

[3] 陈彩虹. 单轴对称工字形钢梁在弯扭联合作用下的整体稳定性研究[D]. 长沙:湖南大学,2012.

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