实验室隔断结构的优化设计VIP免费

2012年5月20号speaker——马跃page1马跃五月份PPT报告报告题目实验室隔断结构的优化设计2012.05哈尔滨工程大学2012年5月20号speaker——马跃page2马跃五月份PPT报告目录结构建模载荷条件工况条件结构仿真结构优化结论课题推广2012年5月20号speaker——马跃page3马跃五月份PPT报告结构建模结构设计要求1.隔断结构体积较小，重量轻、结构紧凑；2.能承受一定的风压；3.能达到隔音、防火等基本要求；4.满足实验空间小的限制要求。方案设计图，如下图所示2012年5月20号speaker——马跃page4马跃五月份PPT报告2012年5月20号speaker——马跃page5马跃五月份PPT报告2012年5月20号speaker——马跃page6马跃五月份PPT报告2012年5月20号speaker——马跃page7马跃五月份PPT报告风载荷计算关系1、经验公式由《建筑结构荷载规范》知：作用在高耸结构单位面积上的风荷载应按下式计算：ω=βz×μs×μz×ωo式中ω——作用在高耸结构单位面积上的风荷载(kN/㎡)；ωo——基本风压(kN/㎡)；μz——z高度处的风压高度变化系数；μs——风荷载体型系数；βz——z高度处的风振系数。2012年5月20号speaker——马跃page8马跃五月份PPT报告2、理论计算公式基本风压ωo系以当地比较空旷平坦地面、离地10m高、统计30年一遇的10min平均最大风速8m/s为标准,由《建筑结构荷载规范》知：哈尔滨地区距离地面10米处的基本风压为0.35kN/㎡。哈尔滨地区属于C类地区，即指有密集建筑群和较多高层建筑的大城市市区。其风压高度变化系数μz可按表3.2.5的规定采用：2012年5月20号speaker——马跃page9马跃五月份PPT报告2012年5月20号speaker——马跃page10马跃五月份PPT报告由表可知，μz的值可取为0.94。高耸结构的风荷载体型系数μs可按表3.2.6的规定采用2012年5月20号speaker——马跃page11马跃五月份PPT报告故，μs可以取值为0.8。风振系数βz可按下列公式计算βz=1+式中ξ——脉动增大系数，取1.5；v——脉动影响系数，取0.93；——振型系数，取0.84。所以，βz=1.51482zzvz2012年5月20号speaker——马跃page12马跃五月份PPT报告ω=βz×μs×μz×ωo=1.51482×0.8×0.94×0.35=0.3987kN/㎡隔断结构分为两个部分，称作正面部分和侧面部分：其中正面的表面积为14㎡，侧面部分的表面积为10.5㎡。故当风正面接触正面时候，玻璃所受力为5.5818kN，侧面所受力为4.1864kN2012年5月20号speaker——马跃page13马跃五月份PPT报告工况分析实验室共有三扇窗户，一扇门可以对隔断结构造成影响。将隔断内的窗户对隔断的作用称为A，隔断外靠近隔断的窗户对隔断的作用称为B，剩余的一个称为C，门对隔断的作用称为D。其中A对侧面隔断施加垂直的风压作用，D对隔断侧面施加垂直的风压作用，但作用方向与A相反。A与D对正面隔断没有力的作用。B对正面隔断的作用风压方向与隔断呈45度角，C对正面隔断的作用风压方向与隔断呈60度角，B与C对正面隔断没有影响。2012年5月20号speaker——马跃page14马跃五月份PPT报告实验室的隔断的具体布局及工况情况分布如图所示，2012年5月20号speaker——马跃page15马跃五月份PPT报告综上所述，可分为15种工况情况，如表所示：其中A代表隔断内的窗户对隔断的影响；B代表隔断外靠近隔断的窗户对隔断的影响；C代表隔断外远离隔断的窗户对隔断的影响；D代表门对隔断的影响。其中，各个工况的具体数值如下表所示：工况组合条件工况1A工况2B工况3C工况4D工况5A&B工况6A&B&C工况7A&B&C&D工况8A&C工况9A&D工况10A&C&D工况11B&C工况12B&D工况13B&C&D工况14C&D工况15A&B&D2012年5月20号speaker——马跃page16马跃五月份PPT报告工况情况正面受力情况（kN）侧面受力情况（kN）工况1不受力4.1864工况23.9470不受力工况34.8334不受力工况4不受力2.400工况53.94704.1864工况68.78044.1864工况78.78041.7864工况84.83344.1864工况9不受力1.7864工况104.83341.7864工况118.7804不受力工况123.94702.400工况138.78042.400工况144.83342.400工况153.94701.78642012年5月20号speaker——马跃page17马跃五月份PPT报告结构仿真由于整体的隔断结构全部由固定副组成，故...