拉索預(yù)應(yīng)力柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的靜力與穩(wěn)定性研究.pdf

1、拉索預(yù)應(yīng)力柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)與柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合，可以比普通柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)，更合理地跨越更大的空間。這類新型預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系通過在結(jié)構(gòu)內(nèi)合理布置預(yù)應(yīng)力張拉索，對結(jié)構(gòu)施與預(yù)應(yīng)力，改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，降低結(jié)構(gòu)內(nèi)力峰值，減少支座水平推力，增大結(jié)構(gòu)剛度，提高結(jié)構(gòu)承載力，從而在實(shí)現(xiàn)巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)向更大跨越度發(fā)展的同時(shí)保證結(jié)構(gòu)具有良好的受力性能，預(yù)應(yīng)力的合理引入使結(jié)構(gòu)內(nèi)桿件內(nèi)力分布更加均勻，結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，耗鋼量降

2、低，經(jīng)濟(jì)效能亦增強(qiáng)。基于以上諸多優(yōu)點(diǎn)，拉索預(yù)應(yīng)力柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)必將在今后的工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。
　　 目前，針對預(yù)應(yīng)力球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的布索方案研究、受力特性分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，很多文獻(xiàn)都有涉及，而對于柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，尤其是針對超大跨度柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力方案研究及受力特性分析則很少。因此，本文著重從以下幾個(gè)方面對這一類新型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相關(guān)研究：
　　 針對構(gòu)成柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件-折線形立體桁架拱提出了四種

3、布索方案，并通過大量參數(shù)分析，比較了四種布索方案下結(jié)構(gòu)的靜力及穩(wěn)定性能，最終則出最優(yōu)布索方案進(jìn)行整體空間結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究。
　　 將針對立體桁架拱的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力方案引入整個(gè)柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)中，并在此基礎(chǔ)上比較了平面及空間交叉布索兩種方式下結(jié)構(gòu)的靜力性能，擇出了適用于柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的最優(yōu)布索方式。
　　 對布索與未布索柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)屈曲模態(tài)進(jìn)行了對比，并從大規(guī)模的影響參數(shù)分析出發(fā)，分析了這些參數(shù)的變化對結(jié)構(gòu)靜力及穩(wěn)定性能的

4、影響。
　　 著重針對預(yù)應(yīng)力大小及預(yù)應(yīng)力在結(jié)構(gòu)內(nèi)的分布對結(jié)構(gòu)受力性能的影響規(guī)律作了詳細(xì)討論，并根據(jù)不同跨度不同矢跨比情況下的柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的最佳預(yù)應(yīng)力值及最佳預(yù)應(yīng)力分布比例進(jìn)行了大規(guī)模試算，總結(jié)了幾類常用幾何尺寸的柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的最優(yōu)預(yù)應(yīng)力及最佳分布比例。
　　 在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模幾何參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了不對稱荷載及初始幾何缺陷對拉索預(yù)應(yīng)力柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響，找出結(jié)構(gòu)可接受的最大缺陷值，為實(shí)際工