集裝箱房抗側剛度計算方法
【專利摘要】本發明提供一種集裝箱房抗側剛度計算方法，用于對集裝箱的抗側剛度進行計算，包括以下步驟，步驟a、利用虛功原理求出集裝箱受到側向力時側板的剪切變形和彎曲變形；步驟b、假定集裝箱上梁與側板間的剪應力分布，求出上梁的軸向變形；步驟c、利用對稱結構和反對稱結構求出集裝箱在集中力作用下由于向下彎曲引起的兩端變形；步驟d、通過集裝箱的側板的剪切變形、彎曲變形、上梁的軸向變形以及向下彎曲變形引起的變形計算集裝箱的剛度。本發明結合集裝箱具體結構形式，在集裝箱側移公式中加入上梁軸向變形，從而使得集裝箱剛度計算準確性有非常大的提高。
【專利說明】集裝箱房抗側剛度計算方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種集裝箱房抗側剛度計算方法。
【背景技術】
[0002]隨著房屋建筑的發展，集裝箱被越來越多地運用在建筑結構中。為了保證集裝箱建筑的安全與穩定，就應該對其抗側剛度進行研究。目前，對集裝箱剛度的研究還較少，主要思路是將集裝箱側板等效成剪力墻，運用等代拉桿法近似計算，或者直接運用歐洲規范中的計算蒙皮剛度的方法近似。
[0003]其中，等代拉桿法是一種在組合墻體中廣泛運用的求組合墻體抗側剛度的計算模型，它可以求出組合墻體的等價抗側剛度，并在推導剛度的過程中也能估計出組合墻體的側移。但是，它是建立在一定假設基礎上的，它要求簡化模型中各桿之間的連接均為鉸接，這與集裝箱的構造極為不同，最后的誤差必然非常大。再者，它沒有考慮集裝箱上梁自身的軸向變形。歐洲規范中的方法針對的主要是在檁條上用連接件連接的蒙皮抗側剛度，但不太適用于計算集裝箱。其原因有以下兩點:一、其連接方式與集裝箱不同；二、由于第一點原因，規范中公式適用于不考慮軸向變形的情況，并不適用于集裝箱剛度計算。
[0004]綜上所述現有計算方法存在以下問題和缺陷:簡化計算模型和假設條件不同于集裝箱計算模型，會導致較大的計算誤差；在集裝箱側移中，軸向變形是非常大的，占主要地位，而以上方法均沒有 考慮集裝箱上梁的軸向變形。
【發明內容】
[0005]為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種集裝箱房抗側剛度計算方法，用于對集裝箱的抗側剛度進行計算，包括以下步驟:
[0006]步驟a、利用虛功原理求出集裝箱受到側向力時側板的剪切變形和彎曲變形；
[0007]步驟b、假定集裝箱上梁與側板間的剪應力分布，求出上梁的軸向變形；
[0008]步驟C、利用對稱結構和反對稱結構求出集裝箱在集中力作用下由于向下彎曲引起的兩端變形；
[0009]步驟d、通過集裝箱的側板的剪切變形、彎曲變形、上梁的軸向變形以及向下彎曲變形引起的變形計算集裝箱的剛度。
[0010]進一步的，所述步驟a中，集裝箱的側板的剪切變形和彎曲變形符合以下公式:
【權利要求】
1.一種集裝箱房抗側剛度計算方法，用于對集裝箱的抗側剛度進行計算，其特征在于:包括以下步驟， 步驟a、利用虛功原理求出集裝箱受到側向力時側板的剪切變形和彎曲變形； 步驟b、假定集裝箱上梁與側板間的剪應力分布，求出上梁的軸向變形； 步驟C、利用對稱結構和反對稱結構求出集裝箱在集中力作用下由于向下彎曲引起的兩端變形； 步驟d、通過集裝箱的側板的剪切變形、彎曲變形、上梁的軸向變形以及向下彎曲變形引起的變形計算集裝箱的剛度。
2.根據權利要求1所述集裝箱房抗側剛度計算方法，其特征在于:所述步驟a中，集裝箱的側板的剪切變形和彎曲變形符合以下公式:
3.根據權利要求2所述集裝箱房抗側剛度計算方法，其特征在于:所述集裝箱在箱頂施加力P時，施力端位移及自由端滿足以下公式: 所述集裝箱的底梁固定時:
4.根據權利要求2所述集裝箱房抗側剛度計算方法，其特征在于:對于單層m跨集裝箱結構，在箱頂施加力P時底梁固定時施力端側移和底梁不固定時施力端側移公式滿足以下公式: 底梁固定時:.δ 2
5.根據權利要求2所述集裝箱房抗側剛度計算方法，其特征在于:所述集裝箱的底梁固定小開洞時，且開洞大于3%小于15%時，結構的側向剛度滿足以下公式:
式中K是整箱的剛度；α是開洞系數，
6.根據權利要求2所述集裝箱房抗側剛度計算方法，其特征在于:底梁固定中間貫穿對稱開洞時，集裝箱總位移滿足以下公式:
7.根據權利要求2所述集裝箱房抗側剛度計算方法，其特征在于:底梁不固定時中間貫穿對稱開洞時，滿足以下公式:
8.根據權利要求2所述集裝箱房抗側剛度計算方法，其特征在于:非貫穿對稱開洞側移，洞口上下部分等效抗彎剛度分別為:
【文檔編號】G06F19/00GK103970981SQ201410012570
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】查曉雄, 劉樂 申請人:查曉雄