不锈钢芯板结构芯管平压性能试验研究及有限元分析

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1、学校代号10532学号S1501W0014分类号TU391密级公开工程硕士学位论文不锈钢芯板结构芯管平压性能试验研究及有限元分析学位申请人姓名吴亮培养单位土木工程学院导师姓名及职称舒兴平教授周一平高级工程师学科专业建筑与土木工程研究方向钢结构基本理论及应用论文提交日期2018年6月3日学校代号：10532学号：S1501W0014密级：公开湖南大学工程硕士学位论文不锈钢芯板结构芯管平压性能试验研究及有限元分析学位申请人姓名：吴亮导师姓名及职称：舒兴平教授周一平高级工程师培养单位：土木工程学院专业名称：建筑与土木工程论文提交日期：2018年6月3日论文答辩日期：2018年6月

2、6日答辩委员会主席：沈蒲生教授ExperimentalstudyandfiniteelementanalysisoncompressionpropertiesofcoretubeswiththecoretubularstainlesssteelslabbyWULiangB.E.(WuhanUniversityofTechnology)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineeri

3、ngintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorSHUXingpingSeniorEngineerZHOUYipingMay,2018不锈钢芯板结构芯管平压性能试验研究及有限元分析摘要不锈钢芯板结构是一种新型的建筑结构体系，类似于蜂窝夹层结构，不锈钢芯板由不锈钢面板中间密布不锈钢薄壁芯管组成，采用铜钎焊将芯管和面板焊接成一个牢固的整体，空隙处填充岩棉隔热隔音。其中不锈钢芯板中芯管之间是间隔的，而不是像蜂窝芯那样连接成一片，这样为不锈钢芯板加工制作过程中提供了方便，尤其利于不锈钢芯管和面板之间的铜钎焊的顺利进行

4、。不锈钢芯板结构具有蜂窝夹层结构的优点，比如轻质高强、抗振效果好、隔音效果好等；也具有不锈钢材料的耐腐蚀性、低维护费用以及低生命周期成本的优点。本文主要对不锈钢芯板结构芯管平压性能进行试验研究和有限元分析，具体如下：（1）介绍了不锈钢芯板结构的特点，同时具备不锈钢材料和蜂窝夹层结构的优点，应用前景广泛。（2）介绍了不锈钢芯板结构芯管平压性能的理论研究，由于芯管平压过程实际上是不锈钢圆柱壳结构受压过程，因此文中介绍了圆柱壳结构轴压作用下的理论公式以及发展过程。（3）对12组不锈钢芯板结构，共212个试件，进行平压性能试验，得到芯板的面积、面板的厚度、芯管厚度、芯管间距对平压性

5、能的影响，并且分析了平压过程中的破坏模式。（4）通过有限元分析，考虑到初始几何缺陷对承载力的影响，模拟不锈钢芯板结构芯管的平压过程，将试验结果和有限元结果进行对比，验证了有限元方法的正确性。（5）在有限元分析的基础上，对不锈钢芯板结构芯管平压性能进行参数研究，得到在此种工艺下，一定范围内，各个参数对平压性能的影响，并得到了平压强度设计值的理论计算公式。关键词：不锈钢芯板结构；平压性能；平压试验；ABAQUS有限元分析II工程硕士学位论文AbstractThecoretubularstainlesssteelslabisanewtypeofbuildingstructural

6、system,anditissimilartothehoneycombsandwichstructure.Thestainlesssteelslabiscomposedofstainlesssteelpanelsandthestainlesssteelthin-walledcoretube,andthestainlesssteelthin-walledcoretubeisbetweenstainlesssteelpanels,andthebrazingisusedtoweldthecoretubeandthepanelintoafirmwhole,andfillsgapsw

7、ithrockwoolforthermalinsulation.Thecoretubesinthecoretubularstainlesssteelslabareseparatedfromeachotherinsteadofbeingconnectedlikeahoneycombcore,whichfacilitatesthemanufacturingprocessofthestainlesssteelcoresheet.Thecoretubularstainlesssteelslabhastheadvantage