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大跨度张弦梁结构计算分析及设计

作　者: 于泳
导　师: 丁阳
学　校: 天津大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 张弦梁结构体外预应力几何非线性
分类号: TU399
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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引　用: 13次
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内容摘要

张弦梁结构是近年来兴起的一种新型空间结构。它是通过几根受压杆将压弯构件(梁、拱、桁架等)和受拉构件(钢索)连接到一起,同时对索施加一定的预应力,预先使结构产生一定的反拱,待屋面荷载产生后,使结构基本回复到初始形状的一种体外预应力空间结构。从九十年代初以来,我国也逐渐开始对这种空间结构进行研究,产生了大量研究成果和诸如上海浦东国际机场候机楼、广州国际会展中心等优秀作品。为了更深入的了解张弦梁结构并在今后更好地进行设计工作。本文根据现有文献对某体育馆屋面系统各建筑条件的分析及概念设计,筛选出合适的屋面结构形式——张弦梁,并根据以往工程经验及理论研究确定各计算因数将其简化成合理的计算模型, 然后使用Algor SAP应用程序对简化模型进行静力、风荷、水平及竖向地震作用的计算分析。找出在线性及几何非线性条件下计算结果的差异和适用条件,选用合理的结果以便确定杆件尺寸,预加应力大小等设计数据。同时对张弦梁的稳定问题加以讨论及分析。以期得到合理的设计成果,并对以后此类问题的设计提出建议。

全文目录

第一章绪论  7-16
  1.1 张弦梁(BSS)的介绍  7-14
    1.1.1 张弦梁的概念  7
    1.1.2 张弦梁结构的特点  7-8
    1.1.3 张弦梁的分类  8-12
    1.1.4 国内外成功工程简介  12-14
  1.2 本文拟解决的问题  14-16
第二章屋顶结构系统选型及各因数选定  16-26
  2.1 工程概况  16
  2.2 屋面结构选型  16-18
    2.2.1 结构形式地确定  16-18
  2.3 确定张弦梁的各计算因数  18-21
    2.3.1 撑杆数目的确定  19
    2.3.2 垂跨比的确定  19
    2.3.3 拱的截面的确定  19-20
    2.3.4 预应力大小的确定  20
    2.3.5 支座条件的确定  20-21
  2.4 试算模型的建立  21-26
    2.4.1 压弯构件  21-22
    2.4.2 撑杆  22
    2.4.3 索  22
    2.4.4 节点及边界条件  22
    2.4.5 预应力  22-26
第三章张弦梁结构的动、静力计算  26-66
  3.1 计算软件与模型荷载的计算  26-29
    3.1.1 计算软件的介绍  26
    3.1.2 程序模型的输入  26-27
    3.1.3 各工况荷载计算及输入  27-29
  3.2 结构计算分析  29-66
    3.2.1 预应力的确定  29-31
    3.2.2 结构自振特性的计算及分析  31-35
    3.2.3 荷载基本组合下结构的内力计算  35-40
    3.2.4 风荷载下结构内力计算  40-44
    3.2.5 雪荷载下的结构受力分析  44-45
    3.2.6 地震荷载下结构弹塑性时程分析  45-61
    3.2.7 几何非线性分析与线性分析的异同  61-62
    3.2.8 结构各构件稳定的讨论  62-66
第四章结论及展望  66-68
参考文献  68-70
发表论文和参加科研情况说明  70-71
致谢  71

大跨度张弦梁结构计算分析及设计

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