預應力索加固雙層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效的力學性能研究與優(yōu)化設計.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)廣泛應用過程中發(fā)現(xiàn)，雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)由于跨越空間大和傳力路徑的單向性，其支座水平反力較大，支座成為關鍵部位，但由于施工等原因，此類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效經(jīng)常發(fā)生。本文針對此類雙層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效的加固進行了深入的研究，主要做了如下工作:
　　 (1)選用雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為分析對象，利用SAP2000有限元軟件對其支座失效前后的靜力、動力及穩(wěn)定性能進行詳細對比分析，得出了支座失效對其靜力、動力和穩(wěn)

2、定性能影響的根本原因在于支座失效顯著降低了結(jié)構(gòu)的整體剛度，惡化了結(jié)構(gòu)的靜力特性、自振特性與失穩(wěn)模態(tài);
　　 (2)基于雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效前后的靜力、動力及穩(wěn)定性能對比分析結(jié)論，確定了其最優(yōu)的加固方法為:基于整體層次上增加結(jié)構(gòu)整體剛度的加固方法進行加固，并首次提出了在結(jié)構(gòu)支座處增設預應力索加固該類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效的加固技術;
　　 (3)對預應力索加固雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效的靜力、動力及

3、穩(wěn)定性能進行非線性分析，并將加固前后分析結(jié)果進行對比，得出了增設預應力索可顯著增加失效后結(jié)構(gòu)的整體剛度，改善失效后結(jié)構(gòu)的靜力特性、自振特性與失穩(wěn)模態(tài)，具有很好的加固效果;
　　 (4)對預應力索加固雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效中索沿著跨向的不同布置位置、索施加預應力的大小、加固后的邊界條件三方面進行優(yōu)化分析，得出了在支座處滿布預應力索、施加預應力大小的標準為拱頂?shù)呢Q向位移為0，并釋放其一端水平約束，可得到最優(yōu)的加固效果

4、;
　　 (5)選用重要的幾何參數(shù)矢跨比，對預應力索加固雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效進行幾何參數(shù)分析，得出了增設預應力索能適應不同矢跨比下雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效的加固，其加固效果均顯著;
　　 (6)根據(jù)優(yōu)化分析結(jié)論，選用張家港市南豐鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場的雙層正交正放四角錐柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)支座失效工程實例進行分析，得出了加固后結(jié)構(gòu)的應力比峰值均小于1，位移峰值均小于短跨的1/400，加固后結(jié)構(gòu)能滿足安全使用的