張弦梁結(jié)構(gòu)的靜力、抗震和抗風(fēng)性能研究.pdf

1、張弦梁結(jié)構(gòu)是通過(guò)撐桿連接上弦抗彎受壓剛性構(gòu)件和下弦高強(qiáng)度拉索而形成的一類新型大跨度結(jié)構(gòu)體系.近些年來(lái),由于該類體系在許多重要大跨度建筑中的成功應(yīng)用,使其成為當(dāng)前空間結(jié)構(gòu)研究的熱點(diǎn)課題之一.本文在已有研究工作的基礎(chǔ)上,對(duì)單雙向張弦梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)靜力性能給予了重新審視,同時(shí)重點(diǎn)考察了該類體系的抗震、抗風(fēng)性能.首先在局部分析法的基礎(chǔ)上對(duì)單向張弦梁結(jié)構(gòu)的初始態(tài)預(yù)應(yīng)力分布及其取值原則進(jìn)行了討論,明確指出張弦梁是一種預(yù)應(yīng)力敏感體系,預(yù)應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)荷載態(tài)

2、受力性能的改善有限.針對(duì)以往文獻(xiàn)中關(guān)于高(垂)跨比和預(yù)應(yīng)力水平對(duì)單榀張弦梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響的認(rèn)識(shí)分歧,重新進(jìn)行了數(shù)值分析和解析說(shuō)明,進(jìn)一步全面考察了這些參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響.系統(tǒng)研究了雙向張弦梁的靜力性能.通過(guò)與單向張弦梁的對(duì)比分析,指出其剛度分布不均、下部索桿系統(tǒng)不能有效發(fā)揮作用等不足之處,而周邊各榀張弦梁的厚度無(wú)法得到保證是主要原因.計(jì)算分析表明,對(duì)給定跨度的雙向張弦梁結(jié)構(gòu)應(yīng)該優(yōu)先選用榀數(shù)少的結(jié)構(gòu),而下弦拉索宜采用折線型布置.系統(tǒng)研

3、究了張弦梁結(jié)構(gòu)的抗震性能.對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的分析表明其振動(dòng)以豎向振型為主,幾何剛度對(duì)結(jié)構(gòu)自振特性影響很小.利用反應(yīng)譜法分別對(duì)單向和雙向張弦梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算與分析,總結(jié)了兩類體系地震響應(yīng)的主要規(guī)律.另外進(jìn)一步利用時(shí)程法和規(guī)范簡(jiǎn)化算法對(duì)單雙向張弦梁結(jié)構(gòu)的豎向地震響應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比分析,分別考察了三種方法的適用性,并指出該類結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析不宜采用規(guī)范簡(jiǎn)化算法.最后簡(jiǎn)單論述了相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的影響.對(duì)單雙向張弦梁結(jié)構(gòu)的風(fēng)振性能進(jìn)行了詳細(xì)