預應力斜拉網(wǎng)格結構的研究和應用.pdf

1、預應力斜拉網(wǎng)格結構是斜拉橋技術及預應力技術綜合應用到空間結構而形成的一種形式新穎的預應力大跨度空間結構體系,以其良好的受力性能和新穎的建筑造型適應現(xiàn)代建筑發(fā)展的要求,具有廣闊的應用前景.本文結合深圳游泳跳水館預應力斜拉屋蓋結構實際工程,對預應力斜拉網(wǎng)格結構的計算理論和靜動力力學性能、結構優(yōu)化分析等方面進行了研究.基于對預應力結構張拉過程的深入分析和有限元理論推導,提出了在對預應力斜拉網(wǎng)格結構計算分析時采用初始應變單元來實現(xiàn)預應力.分析了

2、初始應變與拉索預應力的關系,提出了在給定索力的情況下求解拉索單元初始應變的方法.以初始應變?yōu)榭刂茥l件,采用順序分析法,實現(xiàn)預應力斜拉網(wǎng)格結構張拉形成預應力的過程分析.對預應力斜拉網(wǎng)格結構線性和非線性分析的比較表明:當斜拉索跨度較大或垂度比較大時,不宜忽略斜拉索的非線性影響,應選用合理的方法進行非線性分析,綜合考慮斜拉索由于自重垂度對剛度和索力的效應.對預應力斜拉網(wǎng)格結構靜力性能的分析結果表明:斜拉索的存在提高了結構剛度,減小了內力峰值,

3、但是其被動作用是有限的;預應力對結構初始狀態(tài)和工作狀態(tài)靜力性能的影響不同;施加預應力對于主動調整結構內力是有效的,但是預應力的取值應該綜合考慮、優(yōu)化分析;預應力對于結構剛度的提高作用不明顯.對預應力斜拉網(wǎng)格結構動力反應的研究表明:結構在豎向地震下的反應比水平地震反應大;斜拉索的存在減小了結構豎向地震的反應;豎向地震作用下桿件最大動內力分布與靜力分布基本一致;最大內力系數(shù)分布比較復雜,變化范圍不大.提出了基于合理預應力取值的二級優(yōu)化方法對