受荷連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動穩(wěn)定性和索桿結(jié)構(gòu)的索長誤差效應(yīng)分析.pdf

1、隨著工程技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代大跨度空間結(jié)構(gòu)體系日益新穎，形式日益復(fù)雜，規(guī)模日益龐大，這也對該類結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)提出了更高的要求。本文針對大跨度空間結(jié)構(gòu)的若干關(guān)鍵施工技術(shù)，重點(diǎn)研究了以柱面網(wǎng)殼折疊展開式施工為背景的受荷連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動形態(tài)及其穩(wěn)定性，以及索桿張力結(jié)構(gòu)在施工張拉過程中索長誤差引起的初始預(yù)應(yīng)力損失兩個方面的內(nèi)容。 本文首先基于能量原理，推導(dǎo)了索桿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的統(tǒng)一判定方法：切線剛度矩陣最小特征值法。應(yīng)用這一方法，能有效地分析每一平

2、衡形態(tài)的穩(wěn)定情況。通過與幾何力法的比較，指出了幾何力法判定穩(wěn)定問題的不全面性，而此法是穩(wěn)定問題的充要條件。同時，本文通過對彈性剛度矩陣的特征值分析，證明了對應(yīng)于彈性剛度矩陣零特征值的特征向量即為機(jī)構(gòu)位移模態(tài)。 以網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)折疊展開式施工為背景，本文討論了受荷連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動形態(tài)及其穩(wěn)定性問題。通過對受荷連桿機(jī)構(gòu)的對稱提升和頂升以及非對稱提升施工的形態(tài)分析，總結(jié)出了受荷連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特點(diǎn)，并指出非對稱施工不能使結(jié)構(gòu)成形至設(shè)計狀態(tài)。針對

3、運(yùn)動過程中連桿機(jī)構(gòu)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，本文還對體系分段、吊索布置等改善運(yùn)動穩(wěn)定性的措施進(jìn)行了研究，并從切線剛度的構(gòu)成，剖析了影響受荷連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動穩(wěn)定性的因素，即體系幾何和拓?fù)浼皟?nèi)力分布。 針對柔性預(yù)張力索桿體系在施工張拉過程中初始預(yù)應(yīng)力的損失問題，本文提出了基于索長誤差的體系預(yù)應(yīng)力敏感性分析方法。通過對索長誤差建立正態(tài)分布隨機(jī)模型，以一桅桿斜拉懸索系統(tǒng)為例，研究了索長誤差對結(jié)構(gòu)的形狀以及預(yù)應(yīng)力的影響，同時還對不同施工張拉方案和放寬索長