轻钢屋面自攻钉节点疲劳损伤计算模型及其在灾后评估中的应用

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:yy5621913
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
采用自攻钉节点形式的屋面系统在轻钢结构中有着广泛的应用,由于其连接的金属屋面材质轻,柔度大等特性,对风荷载十分敏感。多次风灾调查显示,自攻钉节点在强风作用下,风致静力及风致疲劳破坏均有可能发生,进而导致屋面系统失效,造成极大的经济损失。因此,在灾后性能评估中,分析自攻钉节点抗风性能的同时,不可忽视风致疲劳损伤对其性能的削弱作用。所以,建立台风作用下疲劳损伤导致的自攻钉节点抗风承载力退化模型,进而应用于其灾后性能评估是自攻钉节点抗风研究中的关键科学问题。本文以轻钢屋面自攻钉节点为研究对象,通过对受疲劳损伤的节点进行静力性能试验,得到其承载力在疲劳荷载作用后的退化规律。再通过改进的模拟台风方法,使用风压系数时程数据模拟得到不同风速下的台风荷载模型,结合自攻钉节点的承载力退化规律,进而得到台风作用下的承载力退化模型。在此基础之上,进行了基于概率的自攻钉节点抗风性能评估,分析并预测了各沿海城市自攻钉节点的时变可靠度指标及服役寿命。本文主要研究内容如下:首先,针对轻钢屋面自攻钉节点,回顾了其在静力抗风性能以及疲劳抗风性能两方面的研究现状,归纳了轻钢屋面系统的灾后状态评估方法,总结并提出了目前需要解决的关键科学问题;其次,以受疲劳损伤的自攻钉节点为试验对象,对其进行静力试验,一方面通过观察受损后的节点承载力与循环荷载幅值的关系,得到节点的退化规律;另一方面通过节点的力位移曲线以及应变位移曲线,研究节点受损后的静力破坏过程,并判断其疲劳极限的大小;然后,基于改进的模拟台风方法,通过风压系数时程数据,运用MATLAB软件进行雨流分析,得到风压系数矩阵,再通过改进的模拟台风数学模型得到不同极值风速下台风的荷载矩阵。经过论证荷载矩阵中循环次数主要的集中区域,进而可以合理的结合自攻钉节点疲劳特性,使用线性累积损伤准则,得到不同极值风速台风作用后自攻钉节点的损伤值时程;最后,针对轻钢屋面自攻钉节点,本文使用蒙特卡洛模拟的方法,进行了基于概率的自攻钉节点抗风性能评估。其中,台风风速以及台风发生次数均服从概率分布。在评估台风对自攻钉节点的性能削弱方面,基于上文的研究得到了风致自攻钉节点疲劳损伤模型,以及风致自攻钉节点抗力退化模型,两者的本质均是由于疲劳损伤所引起。其中,风致节点抗力退化模型是通过不同极值风速下的台风荷载模型以及节点承载力随循环荷载的退化规律拟合得到。最后基于各沿海城市的台风概率参数得到其台风荷载模型,在考虑疲劳极限的情况下,计算并分析了各沿海城市自攻钉节点的时变可靠度指标,通过选取中美两国规范,预测了自攻钉节点在各城市中的服役寿命。
其他文献
乡绅作为传统社会乡村治理的中坚力量,扮演着不可替代的中间角色,在维护传统社会稳定发挥了重要作用。从传统社会到现代社会,乡绅的角色和作用发生了巨大变化,虽然他们不再是乡村治理的主体,但是由于新乡贤群体具有文化和历史特性,因而他们在乡村治理中发挥着不可替代的作用。本研究运用文献研究法、实地调研法、历史分析法等研究方法,以结构功能主义为分析框架,立足于乡村振兴,选取乡村振兴的重要参与群体新乡贤为研究对象
语文是学习和工作的基础工具。如何在小学水平的基础上,正确理解和运用祖国的语言文字,具备基本的阅读、写作、听话、说话能力,培养学习语文的良好习惯,提高语文学习能力,是初中学
目的: 在神经根型颈椎病治疗中,采取超声引导神经根阻滞,观察其临床疗效.方法: 选取2015年1月-2017年1月,到我院进行治疗的神经根型颈椎病患者72例.将患者随机分为两组,观察组3
目前,我国高技能实用型人才需求结构与应用型高等教育培养结构尚未实现充分对接,“用工慌”与“就业难”依然并存,导致大学毕业生找不到工作,而应用型院校深化校企合作是化解
语音识别技术作为人机交互的一部分,对于实现机器智能化至关重要。将机器人作为民用飞机的副驾驶是民航业未来重大突破和创新的方向,语音识别技术应用在机器人副驾驶上可以使
在教学体制不断改革的过程中,为了使新课标可以在学生之中更好地发挥作用,努力构建一个活跃而又民主的课堂氛围,小学数学在这种趋势下采取了一种开放式的教学方法。开放式教学方
摘 要:随着新课程改革的深入发展,信息技术教学应在坚持“以学生发展为本”的教育理念的同时,对教材进行二次开发,构建新的立体教材观,对学生信息素养的培养及提高有显著效果。  关键词:学生发展;教材;信息技术课程  随着新课程改革的不断深入,各学科教材也随着改革不断变化。尤其是信息技术正在以较快的速度向前发展,信息技术教材也在发生深刻的变化,一改原来软件说明书的状况,力求成为更适合师生学习的资源。对信
长石类矿物是架状结构的K、Na、Ca的铝硅酸盐,是自然界大多数火成岩、砂质沉积物和片岩、片麻岩的主要组成部分。它构成地壳的50%,是最为常见的造岩矿物之一。本文收集整理并
空气颗粒物已成为当今世界首要的空气污染物,其中PM10、PM2.5和PM1.0能够携带病菌、重金属元素等污染物,是危害世界环境和公共健康的重要影响因素之一。因其影响范围广、时间
随着文化与旅游部的组建,诗与远方的融合再一次且具有正式意义的成为焦点,是行政主导与市场驱动相结合的一个领域,是顶层设计与基层活力相遇的一个热点,其深受旅游者关切,而且还关于文化自信。习近平总书记在党的十九大报告中提出的“让收藏在禁宫里的文物,陈列在广阔大地上的遗产,书写在古籍里的文字都活起来”这一思想为文化遗产活化指引了前进的方向。但目前我国许多传统文化遗产已经脱离了其原来的文化语境和使用场景,变