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风荷载下预制移动房屋的试验研究

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020/01/22 0:22:31 * 浏览: 5
提供证据。结构外形图和尺寸图,如图所示。 1试验介绍1.1装载方案根据国家标准试验方法151,对移动房屋中使用的材料进行采样并测试材料性能。用于移动房屋的铝合金材料的屈服强度为215 MPa,弹性模量为70,000 MPa。静态加载方式。它分两个部分进行:第一部分是在第九风为0.35kN / m2的条件下研究活动房屋框架的承载力和变形性能;第二部分是研究活动房屋框架的承载力和变形性能。在极端风荷载下的整体。由于门斗部件在风荷载下会对结构产生有益影响,因此未在测试中安装门斗部件。加载时,均匀风荷载将转换为点荷载,并根据力等效原理施加到房屋的框架上。在该测试中,使用了两个液压致动器在侧壁上提供风压,并且由致动器产生的集中载荷通过梁分配系统分配到活动房屋的载荷点。两个液压执行器通过计算机控制同步加载。两个液压千斤顶提供侧壁风吸力,并且集中的负载通过分配梁系统分配到负载点。两个千斤顶由油泵控制,用于同步加载。倒链提供屋顶风吸力,负载通过屋顶分配梁系统分配到各个负载点。由于使用的三套加载系统是手动控制,除了执行器的计算机控制外,它们无法同时同步。因此,按液压致动器,液压千斤顶和反向链条的顺序依次加载三套加载系统。这三套加载系统将相互影响并导致交叉卸载。因此,经过多次调整,各部分的载荷即可达到要求。试验前,将风载荷预加载20%,使试件各部分接触良好,进入正常工作状态,并检查试验装置的可靠性,检查所有观察仪器是否正常工作,消除组件的间隙和支撑由滑动161等因素引起的误差。房屋框架的载荷分为两个阶段:第一阶段为0.175kN / m2,第二阶段为0.35kN / m2(九级风)。房屋的总负荷分为三个阶段:阶段为0.35kN / m2(九级风),第二阶段为0.(十级风),第三阶段为0.65kN / m2(十一级风)。 1.2荷载分布梁系统荷载分布梁截面的选择根据GB50017-2003 <钢结构设计规范171,主梁挠度的允许值为跨度的1 00,最小截面为反向计算。墙壁分配梁系统的最终选择截面为:第一和第二分配梁使用宽法兰h形钢hw100x100,第三和第四分配梁使用宽法兰h形钢hw150x150。墙壁分配梁系统,例如。为了使柱子在荷载作用下根据实际的风荷载旋转,将各个级别的分配梁与可旋转的耳板连接(如图所示)。为方便起见,下风墙和上风墙使用相同的分配梁系统,如图所示。屋顶分布梁系统的设计方法与墙壁分布梁系统相同,但是在屋顶桁架的每一侧都布置了三个加载点。墙体分配梁系统由于整个墙体分配梁系统的质量很大,它将在结构上产生倾覆力。同时,必须考虑分配梁沿风向的水平位移。因此,它安装在第三分配梁的下方。定向滑动支撑。因此,整个液压伺服系统的负载必须首先克服分配梁和定向滑动支座之间的摩擦,然后才能将其施加到壳体框架柱上。可以计算出墙分布梁系统在前部的滑动摩擦力将定向滑动支撑和作用在墙面上的风荷载,以及屋顶梁梁系统的自力更生和应用应用于屋顶。净负载比较可以忽略不计。因此,认为由装载系统产生的载荷直接作用于建筑结构。="" 1.3测试测量点布局为了反映结构的应力状态,主要测量数据是屋架的垂直挠度,柱顶的水平位移,屋脊的水平位移,屋架的应力,以及列的应力。由于结构和负载的对称性,测试点仅布置在房屋的一半内。屋顶桁架的编号为w1,w2,w3(从中间屋顶桁架到两侧),并且沿东西方向对称排列。东侧支柱编号为12223(从南到北),西侧支柱编号为z4,z5和z6。="" (从北到南),如。负载:6个负载传感器安装在电动液压伺服液压加载系统,千斤顶和倒链的末端。应变:中间1至8是每个屋顶桁架的应变测量点,分别布置在屋顶桁架的两端,屋顶桁架的下弦与屋顶桁架的交点,屋顶脊的侧面在下弦交叉点和屋顶脊的中间,在屋顶桁架的上,下侧分别装有应变仪。列上的1、2和3是列的应变测量点的位置,分别是列的顶部,列的底部和列。在该柱的每一侧上布置一个应变仪。共有84个应变片。位移:位移测量有两种类型,一种是水平位移,另一种是垂直位移。水平位移通过位移计测量,位移计分别布置在立柱顶部和屋架节点处,共计九个。由于屋顶桁架的垂直位移与屋顶桁架的水平位移同时发生,因此在结构外部搭建的脚手架上安装了一个1mm的正方形图(如图所示),以测量屋顶桁架的垂直挠度。="" 2测试现象和数据分析书签5在0.35kn="" m2的风荷载下,房屋框架承受较大的水平位移,而屋顶框架则具有较大的向上弯曲。由于立柱的水平位移大,并且定向滑动支撑限制了立柱的向下位移,因此中柱和角柱的底部与地层梁分开了不同程度。梁柱角撑板变形较大。在0.65kn="" m2的风荷载下,房屋的整个屋顶略微抬高,将墙板向上拉,并且每根柱子的底部在柱子和地梁之间具有不同的分离度(显示为0)2.2风荷载下屋顶桁架每个测量点上的应力书签7的描述:在下图中,系列1是在风荷载为0.175kn="" m2时房屋框架的弯矩(位移)曲线,系列2为风荷载为0.35kn="" m2时的房屋框架弯矩(位移)曲线,级数3是整个房屋在风荷载下的弯矩(位移)曲线,级数4是整个房屋的弯矩(位移)曲线风荷载为0.50kn="" m2时的房屋,系列5为风荷载为0.65kn="" m2时整个房屋的弯矩(位移)曲线。="" a)根据1个屋架的弯矩曲线,在风荷载作用下,三层屋架的弯矩曲线为:上风屋架的弯矩较小,而下风屋架的弯矩较大。房屋框架两端节点处的弯矩很大。屋顶弦和屋顶桁架的横截面处的内力很大。随着载荷的增加,截面弯曲力矩增加。安装了屋顶板和墙板后,不仅大大减小了屋顶桁架的内力,而且分布相对平坦。屋顶桁架两侧的内力分布趋于对称。="" (2)由于房屋框架在风的作用下水平位移大在荷载作用下,屋顶桁架和桁架两端的柱节点处的内力相对较大。在整个房屋中,桁架和柱接头处的内力较小。="" (3)由于山墙侧墙杆和山墙柱对w3的加强作用,房屋框架中w3的内力远小于w1和w2的内力。并且,在相同的风荷载为0.35kn="" m2的情况下,房屋框架w3的弯矩曲线与整个房屋w3的弯矩曲线相差不大,且弯曲方向基本相同。结果表明,山墙柱屋顶桁架的加固在风荷载作用下起着重要作用。="" 2.3风荷载下柱弯矩书签8(1)2中,风荷载作用下房屋的框架随着荷载的增加而增大。在房屋框架的弯矩曲线图中,对应于屋顶桁架和立柱节点处较大的弯矩,立柱顶部的弯矩也较大。="" (2)由于墙板的加固作用,降低了房屋整体柱的弯曲度。柱子在顺风方向弯曲。随着载荷的增加,柱的弯曲度增加,但是在0.65kn="" m2的风荷载下,整个房屋柱的弯曲度仍小于在0.35kn="" m2的房屋框架柱的弯曲度。山墙两侧的z3和z4受山墙约束,以使吊索柱的弯曲最小。从整个房屋中mlzz4的弯矩曲线可以看出,山墙面板上的lafe加固效果u大大减少了角柱的变形。="" http://www.cnki.net2圆柱的每个测量点处的弯矩曲线(3)在房屋框架中,仅框架受到载荷,部件承受较大的变形,并且产生较大的内力在整个房屋中,在屋顶框架和柱节点的两侧,由于墙面板的加强作用,限制了柱的变形,节点的内力也很小。结果表明,由于顶板和墙板的整体加固作用,施加在房屋框架上的力通过顶板有效地传递到墙板,再传递到地基,充分体现了墙板的表皮效果。结构体。这种屋顶桁架由房屋面板和墙面板组成,形成具有空间刚度的建筑物,可以替代或部分替代屋顶系统支撑系统中的垂直拉杆,从而可以减少屋顶的水平水平支撑并使其结构荷载均匀,有2个。风荷载作用下柱顶的水平位移房屋框架在风荷载作用下承受较大的水平位移(在5kn="" m2时,房屋顶柱的水平位移)。房屋框架迎风侧的z6柱达到156.98mm,在相同风荷载下整个房屋的柱顶水平位移仅为18.21mm,减少了702%。这表明在安装了屋顶面板和墙面板之后,房屋的水平侧移可以非常有效地减少。="" 2.5风荷载下屋顶桁架的垂直位移为2.4节。在风荷载作用下,壳体框架的水平位移会导致下风顶桁架的较大向下位移,该向下位移大于由屋顶桁架的吸力引起的向上位移。它显示为向下的垂直位移。如图4所示。在整个房屋中,由于屋顶面板的安装间隙,屋顶桁架的高度小于0.35kn="" 。2点钟发生大的垂直位移。房子的整体性很强,水平位移很小。相比之下,由于风吸引起的屋顶框架的向上位移大于由于房屋的水平位移引起的屋顶框架的向下位移。因此,屋顶桁架似乎经历了向上的垂直位移。从屋顶桁架的中间到两侧,屋顶桁架的垂直位移减小。在整个房屋的风荷载作用下,垂直位移随着屋顶桁架的增加而增加。="" 2.6小结4垂直得到4个屋架的位移测量点位移曲线在风荷载为0.35kn="" m2的情况下,获得了房屋框架每个测量点的弯矩图和变形图。屋架的弯矩发生在w1处,屋架的应力值为66.71mpa。柱的弯矩发生在z5柱的顶部,柱应力为41.44mpa,远小于屈服强度。铝合金材料的强度为215mpa。柱顶的横向位移为156.98mm,远远超出了房屋使用的允许极限。因此,应将活动房屋屋顶的位移极限用作负荷标准的终点。在小的0.175kn="" m2风荷载下,房屋框架的水平位移已达到83.44mm,这表明房屋框架不应是独立的受力系统。一段时间),它是刚性框架柱高度的1/60。活动房屋的位移极限为38.5mm。将一阶风荷载施加到房屋时,柱顶的水平位移为39.5mm。大于规格限制。因此,活动房屋上的风荷载是第11风。在房屋框架的风荷载为0.35kn="" m2的情况下,w1产生的应力点为下风面,而屋顶框架的下弦节点的应力值为66.71mpa,w2产生的应力点为下风面,以及车顶框架的弦节点,应力值为63.77mpa,在w3处出现的应力点是车顶桁架节点1的下风节点!应力值为c¥fia。因此,房屋框架在风荷载下是最不利的轴承位置。网是下风向屋顶桁架的下弦节点。整个房子都在这里。在65kn="" m2的风荷载作用下,应力点出现在w1的下风面上,即车顶框架的下弦节点,应力值为40.67="" mpa。这表明,在风荷载下,最不利的承重位置是在下风面上车顶框架的下弦节点。="" 3结论通过对移动房屋的测试可以得出结论,移动房屋整体上可以满足结构设计荷载的要求,其可承受的风荷载为0.65kn="" m2,建议房屋框架应不能用作单独的力系统。="" ,安装了屋顶和墙面板后,增加了结构的刚度,减小了构件的内力,极大地降低了结构在风荷载下的位移。将房屋应用于多风区域时,可以充分考虑建筑物的外观。效果是,房屋中间屋顶桁架背风侧的下部弦节点是该结构最不利的承重位置,由于铝合金移动房屋在风荷载作用下产生的较大水平位移,可以用于门式刚架灯塔钢结构的技术规范="">