l绪论
递下来的竖向荷载将会很大,致使转换粱的截面尺寸过大,使得转换粱的设计在理论上虽然可以实现,但在实际实施中却不可行。再者,采用转换梁也不利于大型管道等设备系统的布置,不利于该转换层建筑空间的充分利用。因此,有必要寻求新的转换结构形式来代替转换大梁。理论分析和工程实践表明:采用桁架转换或斜柱转换来代替梁式转换是一种较为可行的方案。本文讨论斜柱和一字形薄壁柱的转换问题,对斜柱转换的受力特性进行分析,并在实验研究和有限元分析的基础上,结合以往的工程实践及有关的参考资料,希望提出一个实用的斜柱转换节点的设计方法。
1.5本文的研究目的和内容
1.5.1研究目的
理论研究、试验研究和电算分析是目前结构工程研究的主要手段,其中试验研究占有相当重要的地位。国内外虽已对薄壁柱进行了一系列的试验研究,并取得了一定的经验和初步的研究成果,但如第一章所述,斜柱一薄壁柱局部转换节点的试验研究还少有报道。本文试图通过对竖向荷载作用下一字形薄壁柱一斜柱转换节点的弹性有限元分析和试验研究,了解斜柱一一字形薄壁柱局部转换节点的受力机制其中包括荷载的分配、传递以及破坏形态等,为此类转换节点的设计提供依据。
具体达到以下几个目的:
(1)了解竖向荷载在该类节点中的基本传递途径,分析各传递路径在有孔斜柱转换和无孔斜柱转换中的传递比例,并为节点各部件的设计荷载的确定提供可靠的依据。
(2)获得竖向荷载作用下试件的应力分布规律,以及关键部位的受力特征;(3)通过试验获得竖向荷载作用下斜柱一一字形薄壁柱局部转换节点的破坏过程、破坏形态、开裂荷载和极限荷载等参数,分析转换梁和薄壁柱的相互作用关系,并比较有孔斜柱和无孔斜柱的差异。
(4)在试验和有限元分析的基础上分别建议有孔斜柱转换和无孔斜柱转换节点的承载力计算公式。
1.5.2研究内容本文的基本框架如图1—1所示。