全局布索預(yù)應(yīng)力剛架的應(yīng)用研究.pdf

1、在現(xiàn)有門式剛架和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的研究基礎(chǔ)之上,本文從全新的視角,提出全局布索預(yù)應(yīng)力剛架體系,并且利用有限元軟件SAP2000,著重研究該結(jié)構(gòu)靜載受力機理、預(yù)應(yīng)力拉索的作用,進而確定該新型結(jié)構(gòu)的適用范圍。
　　通過研究單工況及組合工況下剛架的受力變形性能,確定了全局布索預(yù)應(yīng)力剛架中各部分的作用機理。索支部分對剛架梁產(chǎn)生向上的頂推力,能夠很好地改善結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的受力變形性能;在水平反對稱均布荷載下,頂推力使剛架梁的內(nèi)力分布更不均勻

2、;在梁上風(fēng)吸力作用下,索支索力損失,當(dāng)預(yù)應(yīng)力施加不夠時,拉索失效。隅撐部分對剛架梁產(chǎn)生向下的拖拽力,在豎向荷載下,隅撐索力損失,當(dāng)預(yù)應(yīng)力施加不夠時,拉索失效;在水平反對稱均布荷載下,拖拽力使剛架梁的內(nèi)力更不均勻,但是有助于提高剛架的抗側(cè)性能;在梁上風(fēng)吸力作用下,隅撐索力增大,抵抗了部分風(fēng)吸力的作用。但索支與隅撐共同使用,可有效改善組合工況下的內(nèi)力分布,提高結(jié)構(gòu)性能。
　　基于各部分拉索的作用機理,確定了拉索期望作用及預(yù)拉力確定準(zhǔn)則

3、,即拉索在所有工況下均有效,并且在預(yù)應(yīng)力及使用荷載的作用下,梁中存在至少兩個截面控制彎矩達到彎矩極值,這兩個梁截面控制彎矩可以出現(xiàn)在不同截面,也可以是同一個截面在不同荷載組合狀態(tài)下的。
　　基于預(yù)拉力準(zhǔn)則,對全局布索預(yù)應(yīng)力剛架的預(yù)應(yīng)力參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)進行分析,確定了各參數(shù)的確定原則及該剛架的適用范圍。索支索與剛架柱的夾角主要影響拉索索力向撐桿軸力的轉(zhuǎn)化效率,建議在滿足建筑凈高的情況下,盡量讓索支索與剛架柱的夾角取小值。索支索截面影響

4、索支部分的剛度,應(yīng)根據(jù)剛架梁豎向剛度及受力綜合分析確定。隅撐撐桿與剛架柱夾角對于結(jié)構(gòu)性能綜合影響較小,考慮隅撐的實際構(gòu)造建議取45o。隅撐索截面對于結(jié)構(gòu)影響相對較弱,實際工程中可取與索支索相同截面。
　　對于柱腳鉸接和剛接的剛架,當(dāng)組合效應(yīng)中風(fēng)荷載占突出優(yōu)勢時,在常規(guī)跨度的剛架中全局布索預(yù)應(yīng)力剛架具有較明顯的優(yōu)勢;當(dāng)剛架跨度很大時,由于水平風(fēng)荷載作用效應(yīng)的不變性,以及豎向荷載和風(fēng)吸力作用效應(yīng)的變化性,全局布索預(yù)應(yīng)力剛架中的隅撐作用