變截面懸挑立體桁架結構平面外穩(wěn)定分析.pdf

1、空間管桁架結構是近年來興起的一類新型結構形式，已廣泛應用到火車站、機場航站樓及展覽館等大型結構中。結構截面多為三角形，分正三角形和倒三角形兩種形式，具體的截面形式視使用條件而定。變截面懸挑立體桁架結構是空間管桁架結構的一種，此種結構根據(jù)受力的不同而逐漸改變截面形式?，F(xiàn)主要應用于開敞式體育場館的屋蓋結構。鋼結構失穩(wěn)破壞是造成結構倒塌的重要原因之一。主要應用于大跨度公共建筑的結構一旦發(fā)生局部或整體失穩(wěn)破壞，將會導致重大人員傷亡及嚴重的社會影

2、響。隨著變截面懸挑立體桁架結構在開敞式體育場的廣泛應用，有必要對此種結構進行平面外穩(wěn)定問題的研究。
　　 本文首先利用參考文獻中的等效方法將變截面懸挑立體桁架結構簡化為閉口薄壁懸臂梁，采用穩(wěn)定近似計算理論中的能量法建立微分方程，求解出閉口薄壁懸臂梁結構平面外穩(wěn)定臨界荷載的近似解，后引入系數(shù)K以考慮變截面結構形心變化等因素對結構承載力的綜合影響并反算出K值公式，最終獲得此種結構的平面外失穩(wěn)荷載公式。此后，本文利用有限元程序ANSY

3、S對懸挑立體桁架結構進行穩(wěn)定性分析，研究各截面幾何參數(shù)對平面外穩(wěn)定性能的影響。本文還對結構的線彈性穩(wěn)定性、幾何非線性穩(wěn)定性、雙重非線性穩(wěn)定性以及帶有初始幾何缺陷的非線性穩(wěn)定性進行分析，以獲得不同分析方法對結構的承載力的影響程度。
　　 研究發(fā)現(xiàn)：在各影響因素中，結構的截面高度比m對承載力的影響較?。桓鶕?jù)結構的承載力和經(jīng)濟性綜合考慮，挑高比ι/h1盡量選在(10-20)范圍內，h1/a的值接近1較好，b/a介于(1-2)為宜；上下