文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
张弦梁结构动力反应分析及抗震性能研究
姓名:丁南生
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:王秀丽
20050601
摘要张弦梁结构动力反应分析及抗震性能研究张弦粱结构是一种新型空间结构形式,由弦、撑杆和抗弯受压构件组成的新型结构,是通过在弦中施加预应力来改善抗弯受压构件的受力性能的自平衡体系,其各种构件受力明确简洁,拉压构件取长补短,协同工作,充分发挥了材料的受力特长,是大跨度空间结构中一种典型的刚柔杂交结合体系。基于张弦梁结构合理的受力性能,以及大跨结构在我国广阔的发展空间,这种结构必将得到推广应用。本文在原有对张弦梁结构以及张弦立体桁架结构研究的基础上,利用大型软件蟹治觯源罂缍日畔伊航峁沟卣鹣煊π阅芙辛艘韵录阜矫娴难芯浚对张弦梁结构的建模、计算进行了参数化编程,为深入研究该结构的动力反应分析捎糜邢拊7治鋈砑嗀,通过适当简化建立了张弦梁结构的计算模型,作为进行动力分析的基础,分析了张弦梁结构的自振特性;擞眉扔卸ρЮ砺郏∪∠嘤ΧρХ匠汤疵枋龃罂缍日畔伊航峁沟动力性能,并根据文献研究的结果选用适当的求解方法;治龃罂缍日畔伊航峁乖谝恢录だ碌牡卣鹣煊Γ疾炝私峁固逑导负非线性的动力行为,探讨了三维地震动输入情况下大跨度张弦梁结构的非线性地震几何非线性地震响应性能的比较,得出了一些有益的结论,以供工程设计参考。教执罂缍日畔伊航峁沟姆且恢录だ碌牡卣鹣煊Γü约铀俣仁背两次积分得到位移时程,施加在支座处,进行结构的行波效应及多点激励的响应分析;研究行波效应及参数对结构的地震响应的影响。关键词:张弦梁,2问治觯L治觯背谭治觯胁ㄐвΓ蔡力学分析,地震响应肁软件中的镅裕及抗震性能奠定了基础。响应:研究各参数如矢跨比、垂跨比、撑杆数目、弦的预应力和结构的整体倾角等变化下张弦梁结构的动力特性和几何非线性地震响应,通过对结构体系动力特性和兰州理工大学顶士学位论文
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第一章绪论⒉捎盟鳌!Dそ峁沟摹昂罄衷啊卑羟蚬荩幻拦种新型预应力钢结构形式——张弦梁结构,在大跨结构的发展中,也发挥着越来越课题研究的背景和意义随着我国钢年产量连年超过亿吨,居世界领先地位,特别是近三十年来大跨度当今我国跨度和覆盖建筑面积最大的网壳结构的长春体育馆;最大悬臂跨度为.、我国悬臂跨度最大、支承膜杂交结构的上海八运会八万人体育场;年建成的跨度达育场为我国目前跨度较大的斜拉网壳,两塔柱间的距离达亚特兰大年建成的、准椭圆平面尺寸达治亚穹顶”等。而且随着我国国力的增强,对大跨结构的需求越来越大,特别是年奥运会场馆建设和年世博会在上海召丌所需场馆,为我国大跨结构的发展提供了又一个巨大的机遇。与此同时,各种大跨结构形式不断涌现,形成了丰富多随着大跨结构的应用和推广,对其动力性能影响越来越引起国内外许多学者的重视,特别是抗震问题引起了普遍关注。二十世纪九十年代以前,工程界普遍认为钢结构具有优良的抗震性能,而作为抗震主体的钢结构更要具有足够的延性,又很强的塑性耗能能力,这种观点在以往发生的地震中得到了许多验证。例如墨西哥地震发生以后,其震灾调查表明钢结构建筑破坏很少,但是年旅拦表现不尽如人意,出现了大量的脆性破坏。年路⑸,造成入死亡和亿美元经济损失。而且我国目前已进入第五个地震活动期,最近在云南和川南地区先后发生几次地震。我国是多地震国家,全国%以上的地区都在地震区,因此,开展大跨结构的动力分析和抗震性能研究具有重要起步阶段。由于其优良的空间性能和其在大跨方面的优越性,特别适合在大跨甚至超大跨结构中的应用,在未来大跨结构的发展中,必将扮演越来越重要的角色,而且张弦梁结构作为一种新型空间结构,国内外对其抗震研究尚是处于起步阶段“。’“本文对张弦梁结构的动力反应及抗震性能进行了研究,,并将其定义为“用撑杆连接抗弯受压构件结构的发展,有代表性的工程“。”有:年建成的、平面为摹⒛壳笆澜缟献畲蠡猓杲ǔ傻恼憬屏逵行奶杲ǔ墒褂的广州会展中心屋盖,采用了张弦立体桁架结构,跨度为径达⒛壳笆澜缟献畲蟮那蛎嫱墙峁沟娜毡靖8蕴逵荩患幽么杲成的、圆形平面直径达⑵袷澜缟献畲蟮乃魍峁沟目ǘ永锾逵荩憾京年建成的、直径达⒉捎盟黢范ソ峁沟摹白彩的结构类型和形式,如网架、网壳、索一膜结构以及组合、杂交结构等。作为一重要的作用魄”。北岭地震和年日本神户大地震以后,人们发现钢结构结构的的理论和实践意义”。张弦梁结构作为一种新型的预应力钢结构形式,在我国的研究应用还仅仅处于将有重要意义。张弦梁”“”结构嫘巍渚褐兰州理工大学硕士学位论文
②双向张弦梁结构:将单榀张弦梁结构沿纵横交