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平面钢管桁架拱平面外稳定承载力的参数分析李睿,黄政华,黄勇旒芄暗氖忍氐愫头掷摘要:介绍了桁架拱的分类和失稳特点,对平面桁架拱的有限元模型进行了讨论。采用有限元软件治觯杂跋炱矫娓止荑旒芄暗奈榷ㄐ缘母飨罴负尾问醒芯浚负尾问ń构的高跨比、矢跨比、腹杆与弦杆的比值以及侧向支撑。分别进行了特征屈曲分析和考虑初始缺对平面钢管桁架拱平面外稳定性起控制作用的参数,从而为一般荷载作用下的平面钢管桁架拱的稳定承载力的设计提供参考。关键词:平面钢管桁架拱;平面外稳定性;参数分析目前对钢管桁架拱的稳定性研究主要是集中在立体桁架拱方面,从已有文献来看,郭彦林等⋯杂跋炝⑻彖旒芄暗母飨畈问辛朔析,根据分析结果提出来一个弹性极限承载力与弹塑性极限承载力的比值,从而方便设计者在设计中可以直接利用弹性分析结果来对立体桁架拱进行设计,并对四边形的空间钢管桁架拱的平面内稳定性进行了研究并采取了试验进行了对比验证,建立了承受压弯荷载作用的四边形截面圆弧桁架拱的稳定承载力计算公式。董一萌旧对平直立体桁架和拱形立体桁架进行了特征值屈曲分析和非线性分析,得到了影响立体桁架面外稳定的两个显著因素:截面宽高比和桁架高跨比,并得到了发生失稳破坏的临界矢高与跨度的关系的公式;窦超等对均匀受压圆弧拱平面外稳定承载力进行研究,建立了基于正则化长细比的设计方法,获得不同边界条件下均匀受压圆弧对平面钢管桁架拱的分析模型进行了研究,并对平面外失稳的刚度参数进行了分析,并得出节点平面外转动刚度对面外稳定承载力影响显著的结论。但对影响平面钢管桁架拱稳定性能的参数分析在国内外的期刊和论文中很少见到,各国的钢结构规范中有关于这方面的计算规定还不多。所以研究平面钢管桁架拱的面外稳定性能对其下一步在工程上的设计具有现实应用价值。钢管桁架拱结构同时具有桁架结构和拱结构的优点,受力性能较好,方便进行施工以及维护,且还有外观优美的特点,成为了大跨度建筑常用的结构形式。钢管桁架拱按照空间形式可以分为空间钢管桁架拱和平面钢管桁架拱,平面钢管桁架拱相对于立体钢管桁架拱而言具有杆件数目少、加工简易、节点的汇交简单、节点焊接质量高以及承受竖向重力的效率高等优点。但平面钢管桁架拱因为其平面外稳定承载力的制约所以采用较少。本文对平面平面钢管桁架拱的各项几何参数对其平面外稳定承载力的影响进行研究。无论是立体桁架拱还是平面桁架拱,当受到外荷载时都是以受压为主,事实上这也符合建筑结构的“力矩减少论”⒄骨魇疲航芡浣峁谷ú孔化为受轴力结构,结构的效率大大提高。对于桁架拱结构而言,稳定性问题往往是其控制因素。桁架拱根据平衡路径的不同可分为平衡分叉稳;根据分析方法的不同可以分为线性屈曲和非线陷的双重非线性分析,得到各几何参数对平面钢管桁架拱的面外稳定承载力的影响程度。找出中图分类号:文献标识码:拱面外稳定曲线的统一表达式;黄政华等∞儿叫失稳、跳跃失稳和极值点失稳;根据失稳后结构是否有平面位置变化可分为平面内失稳和平面外失第卷第年贵州大学学报匀豢蒲О文章编号’———笾荽笱木建筑工程学院,贵州贵阳收稿日期:——基金项目:贵州省科学技术基金项目,黔科合諿作者简介:李睿,男,湖南娄底人,硕士研究生,主要从事大跨度空间结构研究,簂—.ㄑ蹲髡撸夯朴拢珽:琧,..、
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治龅牟问陀邢拊DP几何条件而平面钢管桁架拱由于它面外刚度小,在无侧向支撑和支撑不够