受弯木构件正常使用极限状态验算方法研究

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1、硕士学位论文受弯木构件正常使用极限状态验算方法研究INVESTIGATIONOFTHECHECKINGMETHODFORSERVICEABILITYLIMITSTATEOFWOODFLOORS赵健哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TU366学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文受弯木构件正常使用极限状态验算方法研究硕士研究生：赵健导师：周华樟申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU366U.D.C:624Dis

2、sertationfortheMasterDegreeinEngineeringINVESTIGATIONOFTHECHECKINGMETHODFORSERVICEABILITYLIMITSTATEOFWOODFLOORSCandidate：ZhaoJianSupervisor：ZhouHuazhangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：De

3、cember,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要受弯木构件的正常使用极限状态验算分为变形验算和舒适度验算，本文研究的是变形验算。我国现行《木结构设计规范》GB50005-2003和《木结构设计规范》GB50005-2017（送审稿）在确定受弯木构件变形限值过程中，未充分考虑受弯构件与覆面板的组合作用以及长期荷载的蠕变效应。而且，该规范相关条文主要基于方木原木结构的统计数据进行验算，并未考虑现在常用的规格材、胶合木等材料弹性模量平均值与

4、变异性的差异、活荷与恒荷荷载比例不同等因素。因此，按照中国规范所述变形计算方法计算出的受弯木构件可靠指标并不准确。为了考虑楼盖受弯构件与覆面板的组合作用，本文使用ABAQUS有限元软件对各工况下的楼盖进行了计算，模拟了覆面板连接刚度、构件布置情况、构件弹性模量统计参数对楼盖刚度性能的影响，分析了楼盖整体刚度与受弯构件截面形状、搁栅间距、应力水平、覆面板连接的荷载—位移弹性模量的关系。同时根据楼盖的整体刚度与受弯构件的刚度关系，定义了楼盖受弯构件的等效弹性模量，用于研究组合作用对受弯构件可靠指标的影响；总结了考虑楼盖组合作用的受弯构件刚度的简化计算方法。在

5、文献研究的基础上，描述了正常使用极限状态的失效状态，给出了考虑活荷载准永久效应和木材蠕变效应的功能函数。应用该功能函数和楼盖受弯构件等效弹性模量，校核了现行规范规定挠度限值极限状态的可靠指标。结果证明，只有使用方木原木、规格材的楼面受弯构件可基本满足可靠度要求，屋面构件、胶合木构件等挠度限值均过于宽松，不满足正常使用极限状态可靠指标要求。针对中国规范计算公式的不足，为满足变形极限状态可靠度的要求，提出了多种考虑长期荷载准永久效应与蠕变系数的计算方法，设计人员可以根据不同蠕变情况有针对性地进行计算，同时基于正常使用极限状态的可靠度要求给出了这些计算方法对应

6、的挠度限值建议值。关键词木结构；正常使用极限状态；楼盖体系；组合作用；有限元模拟；挠度限值-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheserviceabilitylimitstateofwoodbendingmembersincludesdeflectionscheckingandvibrationschecking,thisthesisismainlyaboutthemethodofdeflectionschecking.Whendeterminingthelimitingvaluesfordeflectionsofwoodbending

7、members,ChinesecodesGB50005-2003andGB50005-2017(draft)didn’tconsidertheinteractionbetweenthejoistsandsheathingcorrectlyaswellasthecreepeffect.Thecalculationprocessofthiscodealsoignoretheuseofmodernwoodproductslikesawntimberandengineeredwood,whosemodulusofelasticity(MOE)parametera

8、ndratioofloadisquitedifferentformChinese