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1、I / 12 本科毕业设计说明书题目：浙江安吉县城排水工程及其污水处理厂工程设计院 部）：市政与环境工程学院专业：给水排水工程专业班级：水工 094姓名：谢旆心学号：2009041284指导教师：孙翠珍、李杰瑞完成日期：2018 年 6 月 15日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页I / 12 目 录摘要ABSTRACT1 前言11.1 空腹桁架钢框架的特点及研究意义 1 1.2 空腹桁架钢框架的研究现状 3 1.3 现有研究的不足及本文的研究内容 5 2 空腹桁架钢框架有限元建模及验证82.1 引言8 2.2 弹
2、塑性分析方法简介12 黑体， 3 号，居中一级标题，黑体，4 号。两字间空2 格 。 后 面 的 “ 结 论 ” 、 “ 谢辞”、“附录”中，两字间均空1宋 体 ， 小4号， 1.5 倍行距精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页II / 12 2.3 ANSYS在空腹桁架钢框架弹塑性分析中的应用18 2.4 ANSYS分析模型正确性检验 20 2.4.1 ANSYS分析模型概述 21 2.5 小结21 3 空腹桁架钢框架受力性能有限元分析233.1 引言23 3.2 空腹桁架钢框架与普通钢框架力学性能对比26 3.3
3、影响空腹桁架钢框架力学性能的因素29 4 空腹桁架钢框架极限承载力实验研究304.1 实验目的30 4.2 模型设计依据目 录 最 多 列 至 三 级 标题。下级标题依次比上级标题缩进1 格精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页III / 12 32 4.3 实验简况35 4.4 实验过程描述38 4.5 实验结果45 4.6 小结55 5 结论56谢辞57参考文献58 附录59 目录及中外文摘要的页码使用、等符号连续编排，字体Times New Roman，小 5 号精选学习资料 - - - - - - - - -
4、名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页IV / 12 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页III / 12 摘 要空腹桁架钢框架是在钢框架的基础上，通过取消框架中间的柱子来增大结构的使用空间，同时为了不增大各个构件的截面尺寸，在框架的隔层增设腹板柱形成空腹桁架与钢框架组合的结构体系。由于在钢框架中增设腹板柱形成空腹桁架结构，进一步增强了结构的水平刚度和竖向刚度，同时提高了结构的整体工作性能，进而实现了结构的大跨度。本文通过大量的算例分析，探讨空腹桁架层的节间数、节间间距、腹板柱的刚度以及结构
5、的跨度对整体结构的受力性能、极限承载力及破坏模式的影响，分析表明：通过合理的桁架层设计，可以有效的提高结构的竖向刚度和水平刚度，以及结构的极限承载力，并可以使结构的塑性变形首先出现在腹板柱上，这有利于结构内力的重分布，增加结构的延性性能，充分发挥构件的极限承载能力。关键词：空腹桁架钢框架；受力性能；弹塑性分析；极限承载力；实验研究页眉：黑体， 5 号，居中宋体，小 4 号， 1.5 倍行距页面设置：上下各为2.5cm ， 左 右 各 为2.2cm，页眉、页脚各为 1.5cm黑体，小3 号，居中， 1.5倍行距，两字间空1 格黑体，小4 号。关键词之间用“；”分开，宋体，小4号。最后一词末不加标
6、点精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页IV / 12 Analysis of the Load Bearing Behavior of Vierendeel Truss-steel Frame and Experiment Study ABSTRACT Vierendeel truss-steel frame has wide technical application that can be applied to the staggered truss structure and transfer structur
7、e. It has important theory significance and value of technical application to research the behavior, the ultimate load-carrying capacity and structural destroy mode. Key Words:vierendeel truss-steel frame； load bearing behavior； elastoplastic analysis；ultimate load-carrying capacity；experimental res
8、earch与 正 文 另 起 一 行 。 Times New Roman ，4 号，加黑英文题目： Times New Roman ，小3 号，居中，加黑，1.5倍行Times New Roman，小 3号， 1.5 倍行距关 键 词 之 间 用 “ ； ” 分 开 ，Times New Roman，小 4 号， 1.5倍行距。最后一词末不加标点Times New Roman，小 4号， 1.5 倍行距精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页- 1 - / 12 1 前 言1.1空腹桁架钢框架的特点及研究意义空腹桁架钢框
9、架是在钢框架的基础上，通过取消框架中间的柱子来增大结构的使用空间，同时为了不增大各个构件的截面尺寸，在框架的隔层增设腹板柱形成空腹桁架与钢框架组合的新型钢结构，结构形式如图1.1。由于在钢框架中增设腹板柱形成空腹桁架结构，进一步增强了结构的侧向刚度和竖向刚度，同时提高了结构的整体工作性能，进而实现了结构的大跨度，而且桁架层的上下弦梁的截面高度不大，不影响建筑物的使用，并可以在一定的建筑高度范围内代替钢框架-剪力墙结构和钢框架 -支撑结构。与实腹式桁架和混合式桁架不同，空腹桁架钢框架的节间无斜杆，在水平荷载作用下，桁架层剪力主要由腹板柱承担。如果桁架层的结构形式布置不合理，当空腹桁架钢框架的跨度
10、很大时，结构在竖向荷载作用下往往会产生过大的挠度，影响建筑物的使用。但是，桁架层节间没有斜杆，可以方便的在建筑物上布置门洞以及走廊，同时，在结构受力分析上，空腹桁架钢框架的内力计算比较简单，并且节点的处理比较简单，传递路径比较明确，在实际工程中得到广泛的应用。图 1.1 空腹桁架钢框架图 1.2 交错桁架结构体系空腹桁架结构应用比较广泛，它可以组合应用，例如：相邻榀的空腹桁架按照一定的规律布置且腹板柱的高度等于层高时，就属于交错桁架结构体系如图 1.2）；空腹桁架也可以单独应用，例如作为结构的转换层如图 1.3）或者桁架式框架梁结构如图 1.4）等等。在实际工程的应用中表明：空腹桁架结构的构成
11、相对简单，受力性能良好，能够在重载情况下实现较大的跨度，具有其它结构体系所不具备的优势。而钢结构具有强度高、延性好、自重轻、标准化程度高等优势，因此，将空腹桁架结构应用于钢结构中也将会具有较好的受力性能。但是，目前人们对空腹桁架钢框架的研究还处于初宋 体 ， 小4号， 1.5 倍行距页码编号：从正文部分开始，用阿拉伯数字连续编排，字体Times New Roman，小 5 号图 需 设 图 序 、图 题 ， 并 置 于图 的 下 方 ， 楷体 _GB2312，五号图序分章顺序编号一级标题，黑体，小3 号，1.5 倍行距，两字间空1 格二级、三级及以下标 题 ， 顶 格 ， 黑体，小4 号，1.
12、5 倍行距精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页- 2 - / 12 始阶段，全面分析影响空腹桁架钢框架受力性能的因素以及结构的破坏形式对推广空腹桁架钢框架有重大的意义。图 1.3 空腹桁架转换层图 1.4 桁架式框架梁结构1.2 空腹桁架钢框架的研究现状参考现有的理论研究以及在实际工程中的应用，涉及到对空腹桁架结构的受力性能分析的理论和实验研究主要集中在交错桁架钢框架结构体系和转换层结构上，但是由于两者的结构形式不同，其研究的内容也不同。本文分别介绍以下空腹桁架在这两方面的理论和实验研究，进一步分析空腹桁架钢框架的受
13、力性能。1.2.1 交错桁架结构体系中的空腹桁架交错桁架结构体系的概念最早是由LeMessurier 咨询机构的研究小组在二十世纪六十年代初期提出的，目的是为高层公寓建筑提供更经济的结构形式，美国麻省理工学院则在六十年代中期将其开发成为一种新型的结构体系。交错桁架结构体系主要由柱子、桁架、楼板组成，柱子沿房屋外侧周边布置，中间无柱。桁架在相邻柱列的上下层交错布置，楼板一端搁置在桁架的上弦，另一端则支承在相邻桁架下弦。桁架主要包括空腹桁架、实腹式桁架和混合式桁架。到目前为止，国外学者对交错桁架结构体系的研究主要集中在结构的整体工作性能上，包括交错桁架的弹性、弹塑性受力性能以及在地震荷载作用下的动
14、力特性等，对单榀空腹桁架受力性能的研究甚少。正文略）刘国钧：图书馆史研究，高等教育出版社1979 年版，第 15页。按注释在本页中出现的先后顺序连续编号注释用页末注。注释编号与注释间空 1 格。注释使用仿宋_GB2312 ，小 5 号，只限于写在注释符号出现的同页，不得隔页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页- 3 - / 12 2.4.2 ANSYS分析结果验证正文略）。如表2.2，由于本文没有对应力应变关系进行简化，虽然计算时间较长，但是计算结果更加接近实验值，同时验证了本文ANSYS 参数设置的准确性。表 2.
15、2 实验值、文献分析的数值和ANSYS 分析值的对比钢框架极限承载力KN ）柱顶位移mm）误差 ）实验值25.21 76.5663 承载力误差柱顶位移误差文献 2.16 的值23.95 72.7519 4.998 4.982 本文分析值24.46 74.3114 2.9750 2.9451 正文略）2.3.4.3收敛准则正文略）常用的列矩阵的范数有三个,设u=u1，u2，u3， unT，则三个向量的范数分别是 1）2.3a） 2）2.3b） 3）即各元素中绝对值的最大者） ： 1923-19272Ozgokmen T M , Johns W E , Peters H, et al. Turbu
16、lent Mixing in the Red Sea Outflow Plume from a High-Resoluting Nonhydrostatic ModelJ Jounal of Physical Oceangraphy, 2003,V33(8 ： 1846-18693 刘国钧 , 王连成图书馆史研究M 北京：高等教育出版社, 1979 ： 15-50.4 毛峡绘画的音乐表现A 中国人工智能学会2001 年全国学术年会论文集C 北京：北京邮电大学出版社 , 2001： 739-7405 Mao Xia, et al Analysis of Affective Characteris
17、tics and Evaluation of Harmonious Feeling of Image Based on 1/f Fluctuation TheoryA International Conference on Industrial & Engineering Applications of Artificial Intelligence & Expert Systems (IEA/AIE C Australia Springer Publishing House,2002 ： 17-19.6 张和生 地质力学系统理论D 太原：太原理工大学， 1996.7 姜锡洲一种温热外敷药制备
18、方案P 中国专利： 881056078, 1983-08-12.8 GB/T 16159 1996，汉语拼音正词法基本规则S 9 毛峡情感工学破解“舒服”之迷N 光明日报 , 2000-4-17(B1 学术期刊学术著作会议论文集学位论文专利文献技术标准报纸文章报告格式同正文黑体，小3 号，居中， 1.5倍行距宋体， 5 号， 1.5 倍行距Times New Roman， 5号， 1.5 倍行距黑体，小3 号，居中， 1.5倍行距，两字间空1 格会议论文集精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页- 5 - / 12 10 冯西桥核反应堆压力容器的LBB 分析 R 北京：清华大学核能技术设计研究院，1996.11王明亮中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展EB/OL,http:/ 1998-08-16/1998-10-04 附 录一、公式推演二、符号说明电子文献宋 体 ，5号， 1.5 倍行距黑体，小3 号，居中， 1.5倍行距，两字间空1 格，若无附录的内容，将该标题删除精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页