鋼塔架結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣闊,發(fā)展前景好,在鋼結(jié)構(gòu)民用建筑領(lǐng)域中占有重要地位。大型鋼塔架結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜,設(shè)計(jì)難度高,使用年限長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)中承受軸向壓力的主要構(gòu)件為塔柱,其承擔(dān)了結(jié)構(gòu)的恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載等。近年來(lái),新型塔架結(jié)構(gòu)的平面布置形式趨近圓形,塔柱依靠橫桿支撐與之相連,徑向約束不足,使用過(guò)程中易因失穩(wěn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體直接倒塌傾覆,因此設(shè)計(jì)中必須注意保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的穩(wěn)定性。在塔柱設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化過(guò)程中,常將其兩端約束視為簡(jiǎn)支,使用長(zhǎng)度系數(shù)法計(jì)算。但在端部構(gòu)件約束作用下,將桿件兩端距離作為計(jì)算長(zhǎng)度欠缺準(zhǔn)確性。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)端部為簡(jiǎn)支約束已作了詳盡研究,而針對(duì)兩端固定桿件的研究缺少一定的理論基礎(chǔ)。本文研究具有桿間彈性支撐的端部固定壓桿的穩(wěn)定性問(wèn)題,主要內(nèi)容如下:首先針對(duì)具有桿間彈簧支撐的兩端固定軸壓桿件模型,建立微分方程,求解推導(dǎo)出桿件穩(wěn)定承載力與彈簧支撐剛度的關(guān)系曲線,運(yùn)用多種軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,對(duì)關(guān)系曲線進(jìn)行補(bǔ)充修正,提出簡(jiǎn)化計(jì)算公式以指導(dǎo)工程人員設(shè)計(jì)。其次設(shè)計(jì)具有桿間彈簧支撐的軸壓圓鋼管試驗(yàn),設(shè)計(jì)選取滿足要求的彈簧,調(diào)整彈簧數(shù)量以改變側(cè)向支撐剛度,觀察試驗(yàn)現(xiàn)象,分析不同支撐剛度下的失穩(wěn)特征形態(tài),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證理論推導(dǎo)曲線與簡(jiǎn)化計(jì)算公式。再次簡(jiǎn)化工程中多邊形鋼塔架局部結(jié)構(gòu),選取腹桿為180°的局部模型,調(diào)整支撐立柱壁厚,進(jìn)行桿間具有結(jié)構(gòu)支撐的軸壓圓鋼管失穩(wěn)試驗(yàn),利用空間矩陣位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)支撐的等效支撐剛度,探究桿間具有結(jié)構(gòu)支撐、彈簧支撐的桿件穩(wěn)定承載力的異同點(diǎn)。最后利用有限元軟件進(jìn)行特征值屈曲分析,計(jì)算結(jié)構(gòu)支撐下兩端固定桿件的穩(wěn)定承載力,對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果;研究結(jié)構(gòu)支撐中橫梁、立柱尺寸的影響,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)支撐橫梁的抗扭剛度能夠提高軸壓桿的穩(wěn)定承載力,作為工程設(shè)計(jì)中的安全儲(chǔ)備依據(jù)。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU391

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本文編號(hào)：2825806