铝合金结构性能与设计方法研究 [Investigation on the Structural Behaviour and Design Methods for Aluminium Alloy Mem 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《铝合金结构性能与设计方法研究》是作者关于铝合金结构在土木工程应用方面的总结，通过铝合金构件试验、数值模拟得到铝合金构件的力学性能，再以此来综合评价现有的铝合金结构设计方法（包括国际设计标准和其他设计方法）。《铝合金结构性能与设计方法研究》的目的是为初涉铝合金结构的学者提供一本了解铝合金材料和结构性能的综合性入门书籍。
　　《铝合金结构性能与设计方法研究》作者长期从事铝合金结构的研究，具有丰富的海内外科研背景，与锅合金领域的著名专家学者长期合作，在铝合金研究领域享有一定的国际知名度。

内页插图

目录

1 概述
1．1 铝合金材料和结构
1．2 铝合金的优缺点
1．3 生产过程
1．4 设计方法
1．5 本章小结

2 国内外研究现状
2．1 材料性能
2．2 铝合金构件的试验研究
2．3 铝合金构件的有限元分析
2．4 铝合金结构的国际规范与方法
2．5 本章小结

3 铝合金材料性能研究
3．1 常温条件下的狗骨拉伸试验
3．2 高温条件下的狗骨拉伸试验
3．3 残余应力
3．4 焊接热影响区
3．5 热影响系数
3．6 韦氏（Webster）硬度测试

4 铝合金构件的试验研究
4．1 命名规则和构件截面类型
4．2 初始几何缺陷
4．3 铝合金轴心受压柱试验
4．4 简支梁试验
4．5 连续梁试验

5 有限元分析
5．1 概述
5．2 电元类型和网格尺寸
5．3 材料特性
5．4 初始几何缺陷
5．5 边界条件和加载方法
5．6 试验验证
5．7 参数研究

6 设计方法
6．1 轴心受压柱
6．2 简支梁
6．3 连续梁

7 截面分类
7．1 简介
7．2 欧洲规范的截面分类框架
7．3 CSM截面分类框架
7．4 有效的厚度公式
7．5 结果对比
7．6 本章小结

8 可靠度分析
8．1 简介
8．2 一阶可靠度理论背景
8．3 欧洲规范分析方法（EN1990）
8．4 美国规范分析方法（AISC）
8．5 欧洲规范与美国规范的比较
8．6 结果和讨论
8．7 本章小结

9 结论
参考文献

前言/序言

　　采用挤压工艺可以将铝合金迅速、经济地加工成各种截面形式，这是铝合金超越工程常用金属建筑材料——结构钢的最突出优点。铝合金的熔点约为钢的1／3，其热传导系数约为钢的2倍，因此铝合金常常采用挤压工艺加工成型。由于钢材熔点较高，采用挤压工艺通常需要非常大的压力和能量，因此很不经济，从而难以应用于建构工程。挤压型材在铝合金用量中占有极大比例。采用挤压工艺生产的铝合金构件可以形成各种复杂、优化的截面，从而为公用、民用建筑提供灵活、优异的结构形式，而这些截面通常难以通过常见的钢材加工工艺（如热轧或冷弯工艺）生产。此外，铝合金的强度与钢相近，而其密度仅为钢的1/3；同时，铝合金具有优异的耐腐蚀性，并且易于回收和循环使用。可见，铝合金是一种优秀的建筑材料，具备较好的应用前景。
　　铝合金结构是采用铝合金材料制造而成的结构，其基本构件的力学性能有很多在形式上与钢结构相似，因此在现代结构设计中得到了越来越广泛的应用。欧美国家早在20世纪中叶就建造了许多铝合金结构，而我国对铝合金结构的研究和应用起步较晚，应用研究较少，也无规范可循，这直接影响了国产铝合金结构在我国的推广应用。铝合金结构的破坏类型和特征的研究在国内几乎还是空白，因此设计时常常错误地套用中国的《钢结构设计规范》，在国内已屡屡造成建筑安全事故和诸多安全隐患。2007年，我国第一部《铝合金结构设计规范》（GB50429-2007）经建设部正式发布，自2008年3月1日起实施，其后的十年时间里，铝合金设计的方法得到了更深入的研究，这表明我国建筑铝合金结构领域正处于一个重要的发展机遇时期。
　　准确了解结构基本构件的力学性能是进行结构设计与分析的重要基础。目前，中国和欧美国家的铝合金设计规范均主要参考各国的钢结构设计规范，尤其是冷弯钢结构规范，提出基于有效截面假定的结构设计准则。虽同为金属材料，铝合金与钢材的力学性能却有着明显的差异。同时，基于有效截面假定的传统设计方法对较为复杂的挤压截面设计并不友善，束缚了铝合金挤压截面的优化设计，不利于铝合金结构的积极发展。鉴于此，铝合金挤压构件的设计方法仍有待进一步研究。
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