鋼板薄膜效應和預應力撐桿柱的理論分析、試驗研究與應用.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,在土木工程領域,大跨度超薄鋼結構和超細長的特種鋼結構等技術成為可能.該文主要研究了鋼板薄膜效應和預應力撐桿柱兩項鋼結構新技術.鋼板薄膜效應是從鋼結構的受力蒙皮技術中拓展而來的,其主要特點是能夠充分利用鋼板在面內的抗剪和抗拉效應.把它布置在結構中,使其通過可靠的連接可以參與結構共同受力,從而改善原有結構的性能.預應力撐桿柱是現(xiàn)代預應力鋼結構的一種,張緊的預應力鋼索通過撐桿(或隔材)給鋼柱提供側向彈性約束,減小柱的計

2、算長度,從而提高柱的穩(wěn)定承載力.該文在總結前人研究工作的基礎上,對鋼板薄膜效應的計算理論及分析、預應力撐桿柱的計算理論和設計方法作了較為深入的研究,主要成果如下:提出了鋼板薄膜效應的概念,拓展了鋼結構受力蒙皮技術的涵義.敘述了鋼板薄膜的彈性力學計算理論,運用有限元理論建立了考慮鋼板薄膜效應的結構的計算理論;對比分析了考慮鋼板薄膜效應的結構和原結構在位移、內力以及自振周期等方面的力學性能.給出了鋼板薄膜與結構桿件的連接計算公式.給出了預應

3、力撐桿柱的兩種構造形式,即內撐柱和外撐柱,并分別給出其定義和構造形式.在分階段受力分析思想的基礎上,提出了預應力撐桿柱在承受自身預應力和承受外荷載兩個不同階段的計算理論和方法,推導了預應力鋼索初始張拉力和給定邊界條件的二節(jié)間預應力撐桿柱穩(wěn)定承載力的計算公式,并在此基礎上提出了預應力撐桿柱的設計方法和步驟.在預應力撐桿柱的構造技術方面,提出了關鍵節(jié)點的構造方法.通過模型試驗可以看出,由于鋼板薄膜參與結構受力,使得結構在位移撓度和桿件應力兩