發(fā)布時(shí)間：2017-10-17 18:12

  本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力損失對張弦桁架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響分析

  更多相關(guān)文章： 張弦桁架 預(yù)應(yīng)力 地震響應(yīng) 行波效應(yīng)

【摘要】：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,近年來大跨度空間結(jié)構(gòu)如雨后春筍般拔地而起,張弦桁架結(jié)構(gòu)就是大跨度空間結(jié)構(gòu)其中的一種代表性結(jié)構(gòu)形式。張弦桁架結(jié)構(gòu)是由拱桁架、拉索和撐桿組成,且是典型的剛?cè)峤Y(jié)合體系。通常都要對拉索施加一定的預(yù)應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)預(yù)先產(chǎn)生一定的反拱值,以便減少結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下的擾度和抵消部分使用荷載產(chǎn)生的彎矩作用。因此,施加的預(yù)應(yīng)力值大小和使用時(shí)不同程度的預(yù)應(yīng)力損失對結(jié)構(gòu)位移、內(nèi)力分布的影響至關(guān)重要,是一個(gè)不可忽視的問題,通過研究分析得出的結(jié)論可為桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工提供一些參考。本文總結(jié)了張弦桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀,在之前學(xué)者的研究基礎(chǔ)上,以廣州國際會(huì)議展覽中心的展覽廳鋼結(jié)構(gòu)屋蓋為原型,利用大型通用軟件ANSYS中的APDL語言建立張弦桁架結(jié)構(gòu)鋼屋蓋模型,重點(diǎn)研究了不同程度的預(yù)應(yīng)力損失對張弦桁架結(jié)構(gòu)的自振特性及地震響應(yīng)的影響。本文主要完成的內(nèi)容有以下幾點(diǎn):(1)對張弦桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,系統(tǒng)了解該結(jié)構(gòu)的自振特性。并在全榀桁架不同程度預(yù)應(yīng)力損失及各部不同程度預(yù)應(yīng)力損失組合下,對整體結(jié)構(gòu)的自振特性進(jìn)行了對比分析。得出不同程度的預(yù)應(yīng)力損失,對結(jié)構(gòu)的自振頻率影響很小。(2)對張弦桁架結(jié)構(gòu)輸入三維地震波,分別在EL-Centro波、Taft波和遷安波的作用下,考慮全榀及部分桁架不同程度預(yù)應(yīng)力損失的情況時(shí),對張弦桁架結(jié)構(gòu)跨中節(jié)點(diǎn)的豎向位移、跨中節(jié)點(diǎn)的加速度、跨中撐桿軸力、上下弦桿受力、拉索應(yīng)力等進(jìn)行了地震響應(yīng)對比分析,從而得出了不同程度的預(yù)應(yīng)力損失對張弦桁架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響程度。(3)對桁架結(jié)構(gòu)輸入具有0.5s和1s的時(shí)間差的地震波,與一致輸入進(jìn)行對比分析,得出行波效應(yīng)對桁架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)帶來的影響。由于廣州國際會(huì)議展覽中心屋蓋自身的振動(dòng)特性的關(guān)系,行波效應(yīng)對其地震響應(yīng)的影響不大。
【關(guān)鍵詞】：張弦桁架 預(yù)應(yīng)力 地震響應(yīng) 行波效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU311.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 概述12-13
• 1.1.1 預(yù)應(yīng)力大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢特點(diǎn)12-13
• 1.2 張弦結(jié)構(gòu)的介紹13-16
• 1.2.1 張弦結(jié)構(gòu)概述13
• 1.2.2 張弦結(jié)構(gòu)的形式和分類13-15
• 1.2.3 張弦結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)15-16
• 1.3 張弦結(jié)構(gòu)的實(shí)踐與發(fā)展16-24
• 1.3.1 張弦結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用16-19
• 1.3.2 張弦結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)19-24
• 1.4 本文的研究背景24
• 1.5 本文的研究意義和研究內(nèi)容24-26
• 第二章 預(yù)應(yīng)力張弦桁架結(jié)構(gòu)分析及有限元基本理論26-40
• 2.1 概述26
• 2.2 張弦桁架結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力分析26-28
• 2.2.1 張弦桁架結(jié)構(gòu)的形態(tài)定義26-27
• 2.2.2 張弦桁架結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力特性27
• 2.2.3 張弦桁架結(jié)構(gòu)受力分析27-28
• 2.3 張弦桁架結(jié)構(gòu)有限元基本理論28-40
• 2.3.1 張弦桁架結(jié)構(gòu)有限元概述28-29
• 2.3.2 空間桿單元的有限元基本理論29-31
• 2.3.3 空間梁單元的有限元基本理論31-35
• 2.3.4 空間拉索單元的有限元基本理論35-40
• 第三章 不同程度的預(yù)應(yīng)力損失時(shí)張弦桁架結(jié)構(gòu)的自振特性對比分析40-62
• 3.1 概述40
• 3.2 工程概況40-43
• 3.3 結(jié)構(gòu)有限元模型的建立43-49
• 3.3.1 ANSYS單元的選擇43-46
• 3.3.2 有限元模型的建立46-49
• 3.4 張弦桁架結(jié)構(gòu)的自振特性分析49-54
• 3.4.1 分析方法49-50
• 3.4.2 自振特性分析50-54
• 3.5 全榀桁架不同程度預(yù)應(yīng)力損失時(shí)結(jié)構(gòu)的自振特性對比分析54-57
• 3.6 各榀不同程度預(yù)應(yīng)力損失組合時(shí)結(jié)構(gòu)的自振特性對比分析57-59
• 3.6.1 邊榀桁架不同程度預(yù)應(yīng)力損失時(shí)結(jié)構(gòu)的自振特性對比分析57-58
• 3.6.2 中榀桁架不同程度預(yù)應(yīng)力損失時(shí)結(jié)構(gòu)的自振特性對比分析58
• 3.6.3 兩榀桁架不同程度預(yù)應(yīng)力損失組合時(shí)結(jié)構(gòu)的自振特性對比分析58-59
• 3.6.4 三榀桁架不同程度預(yù)應(yīng)力損失組合時(shí)結(jié)構(gòu)的自振特性對比分析59
• 3.7 本章小結(jié)59-62
• 第四章 不同程度的預(yù)應(yīng)力損失對張弦桁架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響分析62-86
• 4.1 概述62
• 4.2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的定義62-63
• 4.3 有預(yù)應(yīng)力的完全法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析63
• 4.4 地震波的輸入63-65
• 4.5 全榀桁架不同程度的預(yù)應(yīng)力損失對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響分析65-84
• 4.5.1 下弦跨中節(jié)點(diǎn)的豎向位移對比分析65-68
• 4.5.2 下弦跨中節(jié)點(diǎn)的加速度對比分析68-71
• 4.5.3 跨中撐桿軸力對比分析71-73
• 4.5.4 弦桿地震受力對比分析73-82
• 4.5.5 拉索應(yīng)力對比分析82-84
• 4.6 各榀不同程度預(yù)應(yīng)力損失組合對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響分析84
• 4.7 本章小結(jié)84-86
• 第五章 行波效應(yīng)對張弦桁架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響86-96
• 5.1 概述86-87
• 5.2 行波效應(yīng)的基本分析理論87
• 5.3 行波效應(yīng)對張弦桁架結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響87-94
• 5.3.1 下弦跨中節(jié)點(diǎn)的豎向位移對比分析87-90
• 5.3.2 上弦桿軸向拉力對比分析90-91
• 5.3.3 下弦桿地震受力對比分析91-93
• 5.3.4 拉索應(yīng)力對比分析93-94
• 5.4 本章小結(jié)94-96
• 第六章 結(jié)論與展望96-98
• 6.1 結(jié)論96-97
• 6.2 展望97-98
• 參考文獻(xiàn)98-104
• 致謝104-105
• 附錄A 張弦桁架結(jié)構(gòu)第 11～30階振型105-108

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1050290