文档介绍：中文摘要钢管桁架结构作为一种典型的空间结构体系,由于其具有较好的力学特性,在实际工程中已得到广泛应用,其受力性能的研究也日益受到重视。本文以实际工程中某体育馆的钢管桁架屋盖结构为研究对象,对其静动力性能进行研究。主要内容如下:悸遣煌暮稍毓た鲎楹希捎肁有限元软件对屋盖结构进行计算,得到了结构杆件的内力分布及桁架的节点位移,从而了解其静力性能。诜礁止芰⑻彖旒芨斩冉洗蟮奶氐悖A耸菇峁垢>煤侠恚疚睦参数化设计语言对其进行优化设计;以构件强度、刚度、稳定性及立体桁架的整体挠度等为约束条件,以桁架结构的总质量最小为目标函数,经过优化迭代得到合理的构件截面尺寸,并比较分析了优化前后的结构杆件的受力性能。对于采用圆钢管截面的桁架杆件,基于压杆的稳定性理论,提出了用于圆钢管轴压构件截面设计的直接计算方法。诰擦Ψ治龅幕∩希捎肁有限元软件,通过线性届曲、几何非线性屈曲及弹塑性双重非线性分析,对拱桁架结构的稳定性及极限承载力进行探讨,得到了拱桁架结构的荷载一位移全过程变化曲线,并考虑了初始几何缺陷、拱桁架支座支承刚度等参数的影响。同时,计算得到了立体桁架的极限承载力,并对其跨中截面的节点位移一荷载关系进行分析。拌旒苡肓⑻彖旒苤涞牧臃绞椒直鸩捎媒陆雍透战樱愿酶骤旒芪莞墙构进行模态分析,得到结构的自振频率及振型,并采用振型分解反应谱法对屋盖结构的抗震性能进行了研究。结果表明,频率分布较为密集,在抗震设计时需考虑高阶振型的参与作用;水平地震作用度愿梦莞钦褰峁沟挠跋旖闲。黄鹂刂谱饔谩最后,对本文所做的研究工作进行了总结,得出了一些有参考价值的结论,并指出了有待进一步探讨解决的问题。关键词:钢管桁架屋盖;静力性能;几何非线性;材料非线性;稳定性;极限承载力动力性能
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趁导师签名:弘:导师签名:可盔整日期:雹:::::独创性声明关于论文使用授权的说明C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。:本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留、送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。:
第滦髀铜桁架结构的形式及特点大跨度空间结构依赖较好的材料性能,通过选取合理的结构形式从而实现跨越更大空间,近年来,计算机技术的飞速发展使空间结构在形体研究的计算方法上有了新的突破。空间结构对于现代建筑已产生重大影响,由于采用了大量新材料、新技术及新工艺,空间结构己成为衡量一个的标志之一【。空间结构可以包括屋盖结构和墙体、柱等支撑系统,即空间结构不仅作为屋盖和楼盖结构,而且还可以将屋盖及其支撑系统合为一体】。大跨度钢结构常见的结构形式主要有:网架、网壳、悬索、空问桁架等,其中空间桁架结构具有较好的受力性能【浚传统的大跨屋盖平面桁架结构有:梁式桁架结构、框架结构以及拱式桁架结构。对于这类屋盖体系,屋盖的荷载传递线路是顺着椽子、檩条、屋架的顺序最后传至基础。其刚度集中于一个平面内,因此在侧向需要较多的侧向支撑,而侧向支撑又不承担竖向荷载,于是造成相对的浪费。特别是当跨度进一步增大时,,本身自成独立体系,具有较大的平面外刚度,所以可以简化甚至取消支撑;若采用有利的钢管杆件,节点采用钢管相贯连接,减少管材接头,其耗钢量可能接近平板型网架。与平板型网架相比,空间桁架结构的受力明确,计算设计较为简便。常用的空间桁架形式有:矩形并联式,将两榀桁架并列,间隔一定间距连接组成矩形截面的空间桁架,或者将桁架纵横向联系杆件都加强,形成类似空间框架的体系;另外一种是将上弦或下弦一分为二,使桁架截面变成倒三角形或正三角形【如采用两根上弦和一根下弦杆,三面设置腹杆组成的三角形截面的空间桁架,最初应用于悬挂式桥式起重机,后发展应用于跨度较大的梁式屋盖结构,较为经济合理。空间桁架结构属于空间结构的杂交体系,是平面结构和空间结构的结合,它可以通过扩大平面桁架的侧向刚度,提高其平面外稳定性来实现。从这个角度来说,把它称为立体桁架更确切。倒三角桁架是一种空间拱桁架结构,由于其上弦扩大了宽度,提高了平面外稳定性,在一定程度上克服了传统平面结构的缺陷:刚度集中于一个平面,而抗侧移刚度弱的缺点。这样可以减少上弦平面外支撑,从而节约钢材,取得较好的经济效益。在我国,桁架结构迅速发展并