集装箱行业的发展导致空置、废旧集装箱日益增多,如何解决退役集装箱的回收再利用问题对绿色环保理念的具体实施有一定促进作用,通常采取的解决办法为模块化组合房屋的建设和回炉炼钢。集装箱模块化组合房屋是一种安全、环保、节约、高效的建筑形式,逐步得到广泛应用和推广,回炉炼钢则会污染环境。研究集装箱组合房屋结构的强度与刚度具有一定的现实意义,本课题以20ft标准集装箱为研究对象,讨论了单体集装箱和组合集装箱结构以及开洞单体集装箱在水平集中荷载作用下的抗侧性能,得出了相关结论,所做工作包括以下内容:(1)结合国内外相关研究成果,介绍了集装箱模块化组合房屋及发展概况。对水平集中力作用下的集装箱进行了变形分析,主要包括集装箱的整体变形和上侧梁的轴向变形。进行上侧梁轴向变形计算时,分别考虑了侧壁波纹板和顶板对上侧梁轴向变形的影响。(2)利用虚功原理推导了单体集装箱在水平集中荷载作用下施力端的抗侧刚度公式和侧移公式。然后,再根据叠加原理和位移变形协调条件分别推导了单层多跨、多层单跨和多层多跨集装箱模块化组合房屋结构抗侧刚度公式和侧移公式。(3)介绍了有限元基本理论和ABAQUS有限元软件,建立了单层多跨集装箱组合结构的有限元模型并进行了数值模拟,验证了推导的单层多跨集装箱结构的抗侧刚度公式。然后,分别建立了力作用于层顶(m层)和第i(2≤i≤m-1)层的多层单跨集装箱结构有限元模型,通过理论计算和数值模拟,验证了多层单跨集装箱房屋结构的抗侧刚度公式。最后,模拟分析并验证了多层多跨集装箱房屋结构的抗侧刚度公式。(4)考虑到实际应用中需要对集装箱进行开洞处理,推导了底侧梁固定时任意洞口率的单体集装箱抗侧刚度计算公式。利用有限元软件对不同洞口率的集装箱进行数值模拟,验证了公式的正确性。(5)采用有限元数值模拟方法,以集装箱侧壁波纹板尺寸和截面形状、洞口情况和围护结构为参数,分析了各参数对集装箱刚度的影响规律,根据结论为集装箱组合房屋结构的设计施工提出了合理建议。最后,将理论研究结果应用到工程实例中,为工程提供了施工方案,体现了该研究对类似工程具有一定参考价值。