杆式折叠结构的设计与受力性能分析
为实现房屋的折叠与展开并满足房屋的受力需求，在传统剪支铰折叠结构基础上，提出一种新型杆式折叠结构。首先，对新型杆式折叠结构进行设计和优化，采用螺旋理论对其进行自由度分析。同时，建立高度为2.2m的ABAQUS有限元模型，对其施加平面内竖向荷载，获得不同铰接约束次数、钢材强度等级、销轴孔径、槽钢壁厚、杆件宽度条件下折叠结构的初始刚度、极限承载力和破坏模式。最后，对折叠结构进行稳定性分析，提出设计建议。结果表明：当折叠结构展开后高宽比为<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.o...
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| Main Authors: | , , , |
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| Format: | Article |
| Language: | zho |
| Published: |
Editorial Department of Progress in Steel Building Structures, Tongji University
2024-01-01
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| Series: | Jianzhu Gangjiegou Jinzhan |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://steelpro.tongji.edu.cn/thesisDetails?columnId=66964457&Fpath=home&index=0 |
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| Summary: | 为实现房屋的折叠与展开并满足房屋的受力需求，在传统剪支铰折叠结构基础上，提出一种新型杆式折叠结构。首先，对新型杆式折叠结构进行设计和优化，采用螺旋理论对其进行自由度分析。同时，建立高度为2.2m的ABAQUS有限元模型，对其施加平面内竖向荷载，获得不同铰接约束次数、钢材强度等级、销轴孔径、槽钢壁厚、杆件宽度条件下折叠结构的初始刚度、极限承载力和破坏模式。最后，对折叠结构进行稳定性分析，提出设计建议。结果表明：当折叠结构展开后高宽比为<inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mn mathvariant="normal">1</mn><mo>/</mo><mroot><mrow><mn mathvariant="normal">2</mn></mrow><mrow/></mroot></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/288E65F7-41A7-467c-8B65-36DFC9466E00-M001.jpg"><?fx-imagestate width="8.12800026" height="3.55599999"?></graphic><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/288E65F7-41A7-467c-8B65-36DFC9466E00-M001c.jpg"><?fx-imagestate width="8.12800026" height="3.55599999"?></graphic></alternatives></inline-formula>时，可以达到最大折叠率；折叠结构展开过程中机构自由度为1，当完全展开，施加一定铰接约束后结构自由度为负；次要受力杆件、销轴孔径对结构初始刚度和极限承载力影响不大；提高钢材强度等级、槽钢立柱壁厚、主要受力构件宽度可提高结构初始刚度和极限承载力，但是其值过高时会引起结构失稳破坏；为避免结构失稳，可通过促进塑性铰形成和将特定杆件改为箱形截面两种途径来实现。 |
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| ISSN: | 1671-9379 |