1. 研究目的与意义（文献综述）
1．目的及意义
1.1目的及意义
我的毕业设计题目是机加工厂房结构设计及分析。我是机械工程及自动化专业的，这个选题着重于结构设计和力学分析这两个方面。虽然我主修机械设计与制造相关知识，但这次毕业设计给我提供了这一样一个平台，让我我能能有机会了解厂房的设计思路、方法、技巧等。作为一个即将走向社会的本科生，毕业设计是大学阶段非常重要的一个学习机会，它是对我们大学阶段学过知识的一次比较综合的运用，不但要求我们各方面的知识系统掌握，而且将所学到的知识运用到实践之中。通过毕业设计，要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程，培养我们独立分析并解决实际问题的能力以及创新能力，并锻炼我们调查研究，收集资料查阅资料及阅读中、外文文献的能力，使我们能受到类似与工程师的基本训练。可是在学习的过程中，我们只是分散地、零星地、按部就班地学习了各门课程的基本知识点，所掌握的知识和技术基本上是零散无章的，没有综合的建筑思想，也没有成熟的知识的框架，难以做到举一反三，把握整体。将来进入社会之后，面对实际问题之时，对于我们的整体性和综合性的要求颇高，因此，在毕业之前，我们急需一个机会和平台来整合消化四年来的专业积累，把零散的知识融合成一种文化和素质。而毕业设计刚好给我们提供了这样一个平台，能让我们在全面温习四年所学的基础上，将其融会贯通，并通过查阅相关的资料，对我们的专业知识进行补充和调整，提高我们的综合素质和工作能力。希望最终能再指导老师的帮助下位这次毕业设计交上一份完美的答卷。
2. 研究的基本内容与方案
2．设计的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1研究内容:
l)对机加工厂房进行结构设计，主要包括（简图如下）：
选取其中的厂房示意简图如下：
钢架斜梁与边柱均采用工字型截面，考虑到材料合理利用，选择变截面梁与等截面柱
2)建立该结构的三维模型，用于对其受力等各方面的分析；
3)运用ANSYS软件对三维模型进行计算分析，包括静力分析、模态分析；
4) 计算、分析之后对所设计的方案进行优化。
2.2技术方案：
1）Ansys分析方案
| 开始 |
| 定义纵跨距、横距、檐口高度等结构参数 |
|
定义梁柱结构的材料参数，包括弹性模量、泊松比 |
| 模态分析，确定分析方法对其求解 |
| 自定义截面形状，划分网格，并确定斜梁、边柱结构截面各尺寸参数 |
|
进行静力分析求解，利用后处理器得到刚架柱和斜梁的周期和振型 |
| 定义载荷边界，约束梁底端，并施加重力、均布压力等载荷 |
| 对门式钢架结构进行建模 |
| 得到各阶振型云图，以及固有频率振型云图 |
| 对梁柱节点进行抗震性分析并对其地震响应进行分析 |
| 分析求解，得到结构的顶点变形情况，生成各节点位移瞬态响应，得到地震云图 |
| 整理分析结果，完成Ansys分析 |
a.材料模型.计算中钢材采用Q235,屈服应力为235 MPa,弹性模量为2.06×10MPa,泊松比为0.30。
b.荷载施加.考虑了恒载与活载的组合,恒载取0.4 kN/m2,活载取0.3 kN/m2,荷载分项系数分别为恒载1.2,活载1.4,计算柱距为7 m,荷载以均布荷载的形式施加于刚架上。
c.连接节点.刚架柱脚均采用铰接,梁柱节点采用刚性连接。
d.对钢架结构进行建模分析之前必须初步确定构件的截面形式及尺寸，选择截面时必须保证各构件的尺寸能满足基本构造要求，以保证结构整体稳定与局部稳定，主要由构件的长细比与宽厚比确定。一般斜梁截面的高度可取跨度的1/20~1/55,柱截面高度取柱高的1/10~1/20,上述取值区间较大，当跨度或荷载较大时可取较大值。
钢架斜梁采用工字型截面，考虑到材料合理利用，选择变截面梁，初选梁截面尺寸为H（550~450）×250×6×10；
钢架边柱采用工字型截面，初选截面尺寸为H600×250×6×10；
e.风荷载标准值可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GB50009的规定值乘以1.05。对于门式刚架轻型房屋，当其屋面坡度不大于10°，屋面平均高度不大于，房屋高宽比不大于1，檐口高度不大于房屋的最小水平尺寸时，风荷载查《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》续表，知墙梁的风荷载体形系数。同时，在计算围护结构时应考虑风阵系数，查《建筑结构荷载规范》表7.5.1知=1.78，同时风压高度变化系数。
f.静力分析。静力分析是计算结构在不变载荷作用下的响应，可以计算那些固定不变的惯性载荷对结构的影响以及那些可以近似为等价静力作用的随时间变化载荷的作用。
g. 模态分析。模态分析是用来确定结构的振动特性的一种技术，可以确定结构的自然频率、振型和振型参与系数。对结构进行模态分析可以使的结构设计避免共振或以特定频率进行振动，还可以使工程师认识到结构对于不同类型动力载荷是如何响应的，同时还有助于在其他动力学分析中估算求解控制参数。
2）条件假定
a.屋面檩条与刚架梁采用铰接点，刚架梁柱采用刚性节点，角钢支撑与结构连接采用铰接点，柱脚在平面内为刚性连接，在平面外为铰接。
b.梁柱及其它钢结构构件材料模型假定为理想弹性材料。
c.所有结构单元均采用三维空间杆系单元，结构模型为三维空间模型。
d.不考虑压型彩钢板的蒙皮效应。
3. 研究计划与安排
3．进度安排
第1-2周查阅相关资料，明确要求；
第3-4周学习相关软件应用；
4. 参考文献（12篇以上）
4．阅读的参考文献
[1] 张乐乐等.ansys辅助分析应用基础教程[m].清华大学出版社，2006.
[2] 王元清.变截面门式拱架轻钢结构承载性能的有限元分析
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