本文關(guān)鍵詞：支座側(cè)向剛度對(duì)淺拱面內(nèi)穩(wěn)定影響的數(shù)值研究

  更多相關(guān)文章： 輕鋼屋架 桁架淺拱 屈曲 幾何非線性 抗側(cè)剛度

【摘要】：本文針對(duì)工程中部分淺拱的下部支承柱提供的水平抗側(cè)剛度不足的問(wèn)題,結(jié)合已有拱的穩(wěn)定性的研究理論,研究了水平支座側(cè)向剛度對(duì)實(shí)腹式淺拱與桁架淺拱的影響,通過(guò)對(duì)實(shí)際檢測(cè)工作中典型桁架拱的主要幾何參數(shù)和下部支承形式的統(tǒng)計(jì)分析;確立了典型的實(shí)腹式淺拱和桁架淺拱屈曲分析的數(shù)值模型;首先,研究了側(cè)向剛度對(duì)實(shí)腹式淺拱屈曲荷載的影響規(guī)律。然后,在彈簧支座淺拱屈曲荷載理論分析方法的基礎(chǔ)上,基于支座位移協(xié)調(diào)條件建立了拱的拉桿與下部支承柱的聯(lián)合抗推剛度;最后,運(yùn)用截面慣性矩等效原理,將桁架淺拱等效為實(shí)腹式淺拱研究桁架淺拱的屈曲性能,并以實(shí)際工程為例,研究了水平支座側(cè)向剛度對(duì)輕鋼屋架中常見(jiàn)桁架拱的屈曲性能的影響規(guī)律。本文研究表明,實(shí)際工程中大量使用的桁架淺拱,其下部鋼管柱或桁架柱的水平抗側(cè)剛度無(wú)法滿足傳統(tǒng)的完全剛性假設(shè)。下部支承柱的水平抗側(cè)剛度對(duì)實(shí)腹式淺拱的屈曲荷載大小與屈曲形式有較大影響。拉桿拱的拉桿與下部支承柱所提供的抗側(cè)剛度二者互補(bǔ);淺拱范圍內(nèi),拋物線拱與圓弧拱差異很小。水平抗側(cè)剛度對(duì)空間桁架淺拱屈曲性能的影響規(guī)律與對(duì)實(shí)腹式淺拱的影響規(guī)律相似,也因剪切效應(yīng)等的不同而有差異。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為詳細(xì)研究拱的抗推剛度從無(wú)窮大到極小,結(jié)構(gòu)由鉸接拱變?yōu)榍旱恼麄�(gè)變化過(guò)程,詳細(xì)地研究了大范圍變化支座側(cè)向剛度拱的屈曲性能變化;針對(duì)工程中淺拱普遍設(shè)置拉桿的情況,分析拉桿與下部支承柱的聯(lián)合抗推剛度,更加貼近實(shí)際工程結(jié)構(gòu);運(yùn)用截面慣性矩等效原理,在實(shí)腹式淺拱的基礎(chǔ)上,研究水平彈簧支座對(duì)空間桁架淺拱屈曲的影響。
【關(guān)鍵詞】：輕鋼屋架 桁架淺拱 屈曲 幾何非線性 抗側(cè)剛度
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU399
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-12
• 主要符號(hào)12-14
• 1 緒論14-28
• 1.1 鋼拱屋架在我國(guó)的發(fā)展14
• 1.2 鋼拱屋架的分類14-15
• 1.3 本文研究的桁架淺拱屋架15-21
• 1.3.1 輕型桁架淺拱屋架的研究背景15-16
• 1.3.2 輕型桁架淺拱屋架的特點(diǎn)16-21
• 1.4 拱結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-25
• 1.4.1 拱的平面內(nèi)線彈性穩(wěn)定21-22
• 1.4.2 拱的面內(nèi)非線性穩(wěn)定22
• 1.4.3 桁架拱屋架面內(nèi)穩(wěn)定22-24
• 1.4.4 彈性支承拱屈曲的研究現(xiàn)狀24-25
• 1.5 研究?jī)?nèi)容及研究方法25-28
• 1.5.1 本文的研究?jī)?nèi)容25
• 1.5.2 本文的研究目的25
• 1.5.3 本文的研究方法25-28
• 2 支座側(cè)向剛度對(duì)實(shí)腹式淺拱的屈曲影響分析28-42
• 2.1 概述28
• 2.2 實(shí)腹式淺拱失穩(wěn)類型28-34
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)類型28-31
• 2.2.2 淺拱的平面內(nèi)失穩(wěn)類型31-32
• 2.2.3 本文研究輕型桁架淺拱屈曲類型32-34
• 2.3 彈簧支座淺拱屈曲分析34-40
• 2.3.1 豎向平衡微分方程34-37
• 2.3.2 非線性平衡方程37
• 2.3.3 反對(duì)稱屈曲分析37-38
• 2.3.4 對(duì)稱屈曲分析38-40
• 2.4 小結(jié)40-42
• 3 支座側(cè)向剛度對(duì)實(shí)腹式淺拱屈曲荷載影響數(shù)值分析42-54
• 3.1 概述42
• 3.2 水平彈簧支座實(shí)腹式淺拱屈曲數(shù)值分析建模42-45
• 3.2.1 計(jì)算方法選取42-43
• 3.2.2 單元選取及模型建立43-45
• 3.3 有限元數(shù)值分析45-50
• 3.3.1 拋物線模型數(shù)值分析45-47
• 3.3.2 圓弧拱模型數(shù)值分析47-50
• 3.4 計(jì)算結(jié)果分析50-51
• 3.5 小結(jié)51-54
• 4 支座側(cè)向剛度聯(lián)合拉桿對(duì)實(shí)腹式淺拱屈曲荷載影響分析54-66
• 4.1 概述54
• 4.2 拉桿與彈簧支座的等效化處理54-59
• 4.2.1 帶拉桿與彈簧支座實(shí)腹式淺拱54-56
• 4.2.2 帶彈簧支座的圓弧淺拱56-58
• 4.2.3 位移協(xié)調(diào)求解剛度等效關(guān)系58-59
• 4.3 聯(lián)合抗推剛度關(guān)系驗(yàn)證59-62
• 4.3.1 用彈簧支座與拉桿總剛度和不變的模型驗(yàn)證59-60
• 4.3.2 用彈簧支座與拉桿剛度轉(zhuǎn)化的模型驗(yàn)證60-62
• 4.4 帶拉桿的水平彈簧支座拱的屈曲荷載分析62-64
• 4.4.1 拋物線淺拱與圓弧線淺拱比較62-63
• 4.4.2 拋物線淺拱與圓弧線淺拱屈曲荷載63-64
• 4.5 小結(jié)64-66
• 5 側(cè)向剛度對(duì)空間桁架淺拱屈曲荷載影響分析66-88
• 5.1 概述66
• 5.2 側(cè)向剛度對(duì)空間桁架淺拱屈曲荷載影響分析66-71
• 5.2.1 計(jì)算方法與假定66-68
• 5.2.2 單元選取及三維建模68-70
• 5.2.3 加載及模型求解70-71
• 5.3 有限元計(jì)算結(jié)果及分析71-86
• 5.3.1 特征值屈曲71-73
• 5.3.2 荷載位移曲線變化規(guī)律73-78
• 5.3.3 最大剪應(yīng)力變化規(guī)律78-80
• 5.3.4 支座位移的變化規(guī)律80-82
• 5.3.5 等效簡(jiǎn)化實(shí)腹拱屈曲荷載分析82-86
• 5.4 小結(jié)86-88
• 6 主要結(jié)論與展望88-90
• 6.1 主要結(jié)論88-89
• 6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)89
• 6.3 研究展望89-90
• 致謝90-92
• 參考文獻(xiàn)92-94

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本文編號(hào)：911256