索桁架在索网结构中的应用研究（可复制毕业论文）.pdf

摘要作为预应力索网结构体系的支撑结构,边缘支撑体系既是索网结构的边缘构件,又是直接传递索网结构水平力的结构,因此边缘支撑构件应该能够处理好水平力。这就需要有一定刚度的支承截面维持平衡,边缘构件设计的合理性影响着整个屋盖的安全与经济,也控制了屋盖的跨度。因此对于边缘支撑构件的处理是非常重要的。而传统的索网结构边界支撑在使用功能上存在较大的局限性,本文研究探讨了一种新型结构形式:将索桁架作为边界支撑应用于索网结构中。论文首先介绍了索桁架的几何非线性及受力特点,并利用非线性有限单元法分析了索桁架结构体系,考虑预应力对结构剐度的贡献和几何非线性的影响推导出索桁架有限元基本方程。其次利用有限元分析软件绦蚨运麒旒芙辛思扑惴治觥T确定几何形态的基础上,研究了荷载强度变化、索截面积、初始预拉力、矢高比等参数对索桁架静力力学行为的影响,通过各因素对索桁架影响的显著性分析确定了影响索桁架力学行为的主要因素。再次通过对国内外索网结构工程中出现的各种边界支撑体系对比分析,提出了索桁架作为索网结构边界支撑体系这一新型结构形式。通过邢拊7治鋈砑云涫芰π阅芗八麒旒芨鞑问运魍挠跋旖辛分析,给出结构设计基本参数的建议取值范围。并从结构刚度、受力性能等方面与刚性支撑的索网结构进行比较,指出了索桁架作为索网边界支撑体系的合理性及其优点。最后结合工程实践简要介绍了索桁架作为索网边界支撑的施工方法、施工工艺、索力测试方法等。关键词索网结构;索桁架:边界支撑
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,随着社会的发展,人们对自己的生存环境有了越来越高的要求,越来越需要建造更多的大跨度大面积的公共活动场所。作为二十世纪土建结构领域的一个重大进展,空间结构的发展为解决人类社会生产和生活的需要提供了一条极为有效的途径。相对平面结构,空间结构具有受力合理、刚度大、自重轻、抗震性能好、工期短、造价低等优点,且结构形式新颖丰富、生动活泼,可以突出结构美并具有艺术表现力。由于空间结构的成形和受力分析都极为复杂,因此其发展必然与科技的进步联系在一起。随着高强度材料的使用、新施工技术的发展以及计算机的广泛应用为大跨度空间结构的发展创造了极为有利的条件,大跨空间结构得到了迅速的发展,结构形式趋向多样化。同时,空间结构对现代建筑也产生了重大影响,它不但被公认为社会文明的象征,而且由于其采用了大量的新材料、新技术和新施工工艺而成为反映一个的标志哺空间结构由于其结构的灵活性而使其形式千姿百态,发展到今天主要有以下几种类型:平板网架与网壳、混凝土薄壳、折板、悬索结构、膜结构以及由上述某两种或几种组成的组合结构和杂交结构。空间结构中的悬索结构由于其自身的特点受到越来越多的关注。悬索结构是指一系列受拉的索作为主要承重构件,这些索按一定规律组成各种不同形式的体系并悬挂在相应的支撑结构体系边缘构件上。由于悬索结构的索主要承受轴向拉力,可以充分地利用钢材的强度,如果再采用高强度
.亟峁辜拜ぬ刂步设计还是详细设计=械姆制蠢嘈静力分析还怒幼力分析——材料更可大大地减轻结构自重。悬索结构是目前大跨空间结构形式之一,懋索结构的形式很多,根据索网、边缘构件和下部支撑结构的不同布置,可以橡残一系列形式锫异翡基索结掐。如鬃将基索结掏帮其媳结秘形式结合,又可班避一步派生密诲多薪颟熬缭擒体系。其中毽瑟零鼷憋索结梅、畜近年来得到了更为充分的发展。索结梅包含了弦夥静结构的类型,镶稚结梅莽寄莫不同静特点,所班谈到索结构的特点,冀意义不如概括为索的特点。索最大的特点燃预应力提供刚度,没有预拉力的索是松散而柔软的,其它类型构件骸狻㈣的剐度都来源予截面几何材料性质。在单索上熬魏蠢薄载、跨囊不窝瓣壤凝下,巍褒及魄予索熬该拉力,瑟与其它参鼗阅A俊⒔孛婊无关,所以可以说索的预拉力就是索的斑《廉,一般定义其为“力刚度”概念。总之在涉及索构件时,一定要把握力就是刚度,刚艘来源于力的概念,力和刚度在此层面上怒可以互换的⋯。索熬贯一个特点楚凡露菹咝裕世筒灰7采婕傲阉骶玻倌崮曳线镶,要摄据分橱熬必注部分髡舴痔涎噍炙锓,分褫靛洋维程度掇型叠加法、时程分析法治鼍咛褰峁沟募负畏窍咝运攵却笮。行捌断其分析是否应该包含几何非线性。对子从松散状态经过预拉到绷紧鹣索,其过程鸯定魍含了冗狗平释埽妊喟暧枰丫爬舯;糠炖忮倚邑分析,其是否需要镪禽几何菲线性,要缀造试算分析再避行剐定,在索茺非主导地位的结构体系中,特别是斜拉结构、张弦结构、弦擞结构,假若索的预拉力在通常水平,进行荷载状态的静力分析时,其几何非线性不明鼹,可以进豸亍线性分攒埘