張拉整體結(jié)構(gòu)靜力特性及地震響應(yīng)分析.pdf

1、張拉整體體系是近些年來在國外迅速發(fā)展起來的空間結(jié)構(gòu)體系，其最初概念的提出是Fuller基于宇宙自然規(guī)律的構(gòu)想。所謂張拉整體體系就是一組不連續(xù)的受壓構(gòu)件與一套連續(xù)的受拉單元組成的自支承，自應(yīng)力的空間平衡體系。這種結(jié)構(gòu)體系的剛度由受拉索和受壓單元之間的平衡預(yù)應(yīng)力提供，在施加預(yù)應(yīng)力之前，結(jié)構(gòu)幾乎沒有剛度，并且初始預(yù)應(yīng)力的值對結(jié)構(gòu)的外形和結(jié)構(gòu)剛度的大小起著決定作用。因其優(yōu)良的空間受力性能，吸引著越來越多世界各國學(xué)者和研究人員的關(guān)注。目前我國對這

2、種新型結(jié)構(gòu)形式的研究尚未展開。為此，本文在參閱國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對張拉整體結(jié)構(gòu)體系基本靜力性能、動力性能及地震響應(yīng)等問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，為將來指導(dǎo)工程奠定了基礎(chǔ)。論文主要工作有：
　　介紹了張拉整體體系在國內(nèi)外的研究發(fā)展的歷程和現(xiàn)狀，總結(jié)了這一類體系的結(jié)構(gòu)特征。
　　利用大型有限元分析軟件 ANSYS分別對張拉整體平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和張拉整體柱殼結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了靜力參數(shù)分析。考慮了鋼桿件截面、索截面、索初始預(yù)應(yīng)力、結(jié)構(gòu)高跨比以及荷載

3、分布形式等參數(shù)在常用范圍內(nèi)的變化情況，分析了結(jié)構(gòu)單元最大內(nèi)力和節(jié)點最大位移的變化規(guī)律。結(jié)果表明：鋼桿件截面、索截面、索初始預(yù)應(yīng)力等參數(shù)對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響是相關(guān)的，合理選擇三者之間的比例關(guān)系可使結(jié)構(gòu)受力性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
　　在靜力分析的基礎(chǔ)上對張拉整體平板結(jié)構(gòu)和張拉整體柱殼結(jié)構(gòu)的自振特性進(jìn)行了分析。作為柔性結(jié)構(gòu)體系，張拉整體結(jié)構(gòu)的自振頻率較大，頻率較密集，既有豎向振動、水平振動又有扭轉(zhuǎn)振動，自振特性復(fù)雜。
　　采用非線性時