開題報告是生畢業論文工作的環節，是指爲、審覈和畢業論文題目而做的專題書面報告，下面是小編蒐集整理的結構工程論文開題報告範文，歡迎閱讀參考。
論文題目：乙烯裂解爐鋼板牆結構抗火承載力研究
一、選題背景
早自上個世紀90年代，我國的鋼產量就開始迅速增長，在1996年時，鋼的總產量已然躍居世界榜首[1]? 2014年時，根據數據統計，我國鋼產量爲11億噸，這樣的大規模生產足以說明鋼材對我國發展起着中流砥柱的作用。如今，雖然我國建築鋼結構產業發展迅猛，但是鋼結構在建築領域的用鋼僅佔總鋼產量的4%左右，與國外發達國家10%以上的水平相差甚遠[2]。我國建築鋼結構目前的發展雖能得到使用滿足，但未來而言，鋼結構設計理論體系發展趨勢必然是更爲成熟與完善，使其迎來黃金髮展時期。鋼結構的優點是強度較其他材料高，與此同時又能保持良好的軔性，但鋼材有個極大的缺點，就是耐火性能較差。雖然鋼的材質屬於非燃燒體，但在火災高溫持續不斷的作用下，當溫度達到55(rC左右時，鋼材會變軟，其屈服強度急劇下降。當溫度升至80(rC左右時，鋼材基本失去原有形態，剛度和強度幾乎變爲零[3]。處於高溫環境下，尤其是火災發生時，鋼結構的承載能力和變形性能都在持續不斷的發生着顯著的變化，甚至達到極聚狀態，最終以致結構破壞。發生此現象@原因主要是由於鋼材本來自身的性能決定的，其中特別是;6學性能，它對溫度的敏感性尤爲明顯。經過數據統計，在15-20分鐘內，不做防火保護的鋼結構就可能倒塌。由於成產環境的影響，石化鋼結構裝備建(構)築物極易受到高溫火災的影響，導致其容易遭受更加嚴重的損壞。對於石化裝備鋼結構建築物的各個部分組成，其主要涵蓋了這樣幾種結合方式：鋼框架與剪力牆結構的結合、設備與管廊鋼框架結構的結合以及箱體鋼板剪力牆結構等。有關統計表明：石油化工企業的火災約佔城市重特大火災的25%以上，數據足以表明研究其的重要性。在石油化工裝置的生產過程中，大量易燃、易爆氣體透過管道在大型石化裝備建(構)築物中傳送，使之成爲爲火災高危行業。上世紀80至90年代，有關研究在安全工程學科中發展出一種"性能化防火設計方法[4]，根據可能發生火災的場景，確定火災對結構的`不利影響，從而設定安全目標。
二、研究目的和意義
在建築鋼結構形式的領域範圍內，主要是研究材料的抗火性能。結構在火災下的強度、剛度、變形、承載力、整體建築結構耐火時間以及結構抗火構造等，即：在使用力學工具計算的同時，有依據的來研究鋼結構建(構)築物在火災高溫下的安全性能。然而由於有限的結構力學計算模型涵蓋了材料非線性和幾何非線性等內容，使結構抗火計算變得極其困難，目前還沒有適合應用於工程設計中的簡單計算方法，所以這方面的工作成爲近來結構工程研究的熱點。
三、本文研究涉及的主要理論
透過最近幾年衆多研宄對於薄鋼板牆的研宄，都得出了共同的結論那就是其屈曲並不代表它喪失了承載力。研宄結論還表明薄鋼板剪力牆屈曲後，會形成類似於一系列斜撐拉力帶的形狀，真是因爲此種特性，薄鋼板牆在屈曲後仍有較大的彈性側移剛度和抗剪承載力。鋼板剪力牆的優點可以總結爲(1)結構自重相對不是太大，這樣的結構可以有效地減少基礎費用，同時可用於基礎承載力不能得到大幅度提升的加固構築物中;(2)使得建築使用空間增大，而結構自身佔用建築面積相對小;、(3)用鋼量比純框架方案要小的多，板厚非常小，高厚比爲卻很大;(4)鋼板剪力牆雖然達到了屈曲，但其還能繼續受到外荷載作用並承擔;(5)鋼板剪力牆的設定可緩解對樑柱節點區的延性要求;(6)對於現場施工來說，鋼板牆的安裝速度快，工藝相較簡單。
鋼板剪力牆的英文名是Steel plate Shear walls (簡稱SPSW)，其主要作用是抗剪，而這些剪力主要是由橫向的風載和地震力產生。鋼板剪力牆的主要組成部分是樑柱框架以及其內部的填充板。我們把鋼板剪力牆進行簡化(如圖1-3所示)，可以將它看成一個底部固定，含有由柱組成的翼緣以及由樑組成的加勁助的懸臂板樑。
20世紀中後期，在美國出現了第一種鋼板剪力牆，非加勁厚鋼板牆。當時是以剪切屈曲應力Ter作爲承載能力的極限，借鑑美國標準的中國規範《高層民用建築鋼結構技術規程6(JGJ99)》中鋼板剪力牆的設計也採用這一標準⑷。以剪切屈曲應力作爲承載能力的極限即不允許牆板發生屈曲。經過研宄發現，厚板(寬厚比小於或等於100的牆板)的承載力高、剛度大、耗能高，是很好的抗側力構件，但是缺點是消耗材料量過大。
四、本文研究的主要內容
目前鋼板牆的種類較多，隨着研宄的深入，必將出現更多的鋼板牆類型，但本文僅選擇“非加勁”鋼板牆作爲研究對象，至今爲止我國始終還沒有應用屈曲後非加勁肋鋼板剪力牆，而這種構造形式在國外已經廣泛應用，主要還是因爲研究不充分阻礙了其工程應用。爲服務設計，本文希望在非加勁牆的設計方法上有所進展。另外，在石化建築中，有很多用來儲存原料或參與反應的結構，而其大多采用鋼板剪力牆結構作爲抗側力結構體系，用其抵抗水平風荷載、地震荷載和火災荷載等，如乙稀裂解爐、化肥轉化爐和煉油常減壓爐等結構。化學反應過程中有大量的易燃、易爆氣液體透過管道在箱體結構裏傳輸，一旦發生事故火災，結構承受的巨大荷載會對其造成很大的威脅。因此，對鋼板剪力牆結構進行耐火方面的研究具有很重要的意義。鑑於課題團隊和石化行業的接觸較多，筆者的研究主要針對鋼結構的石化裂解爐，在塑性極限理論的基礎上，提出在溫度場下的帶有拉應力的TSM模型，然後根據中國規範《建築結構技術防火規範》，計算鋼板剪力牆屈曲後的承載力。並透過數值模擬分別對方形板，窄長形板(板長L大於板高hs)以及豎長型板(板長L小於板高hs)來驗證該公式的有效性。
五、寫作提綱
摘要 3-4
ABSTRACT 4
第一章 緒論 8-15
1.1 研究背景與意義 8-9
1.2 建築結構抗火設計目標 9-10
1.3 結構的抗火性能所需的分析程序 10
1.4 鋼板剪力牆研究現狀 10-13
1.4.1 鋼板牆的構成與優點 10-11