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索托桁架结构性能影响因素分析
作 者: 谷鹏
导 师: 杨维国
学 校: 北京交通大学
专 业: 结构工程
关键词: 索托桁架结构 索托节点 拉索转向角 预应力水平 拉索截面 施工模拟
分类号: TU399
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 23次
引 用: 1次
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内容摘要
摘要:索托桁架结构是一种新型高效的结构形式,其力学性能受拉索几何布置、拉索力学性能及预应力张拉顺序等因素的影响。本文首先分析了单榀索托桁架结构在不同影响因素下的结构性能,提出各影响因素的最优取值范围;其次,对由多榀索托桁架组成的空间结构体系进行预应力张拉施工仿真分析,总结预应力张拉过程对索托桁架结构性能的影响,并提出合理的计算方法。研究内容包括:1)分析拉索布置对单榀索托桁架结构的杆件内力及结构竖向位移的影响,在此基础上提出最优的拉索布置方案。拉索布置包括索托节点位置及拉索转向角两个方面,分析时先确定索托节点的最优位置,然后分析总结索托桁架结构的最优拉索转向角。2)分析拉索力学性能对单榀索托桁架结构的杆件内力及结构竖向位移的影响。拉索力学性能包括拉索预应力水平及拉索截面大小等方面,根据分析结果提出最优的预应力水平及拉索截面取值范围。3)对由多榀索托桁架组成的空间结构体系进行预应力张拉施工模拟仿真分析,分别运用连续分析法和一次加载法进行计算,总结张拉过程对索托桁架结构杆件内力及结构位移的影响,提出合理的分析方法,确保施工过程的安全性。
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全文目录
致谢 5-6 中文摘要 6-7 ABSTRACT 7-10 1 绪论 10-17 1.1 引言 10-11 1.2 索托桁架性能介绍 11-13 1.3 索托结构国内外发展现状 13-15 1.4 本文的主要研究工作 15-16 1.5 本章小节 16-17 2 索托结构相关基本理论 17-31 2.1 预应力相关理论 17-20 2.1.1 预应力钢结构工作机理 17-18 2.1.2 预应力技术主要施加方法 18-19 2.1.3 预应力加载方案 19-20 2.1.4 预应力损失 20 2.2 摩擦问题基本理论 20-23 2.2.1 引言 20-21 2.2.2 摩擦分类 21-22 2.2.3 滑动摩擦影响因素 22-23 2.3 索托桁架结构内力及刚度计算理论 23-29 2.3.1 索托桁架结构内力分析 23-24 2.3.2 立体管桁架刚度分析 24-25 2.3.3 索托结构中拉索内力及刚度分析 25-29 2.4 索托桁架结构优化设计 29-31 3 拉索布置对索托桁架结构性能影响分析 31-61 3.1 索托桁架结构计算模型 31-35 3.1.1 ANSYS计算模型 32-34 3.1.2 MIDAS计算模型 34-35 3.2 索托节点位置对索托桁架结构性能影响 35-49 3.2.1 杆件内力对比分析 36-46 3.2.2 结构竖向位移对比分析 46-49 3.2.3 最优索托节点布置方案 49 3.3 拉索转向角对索托桁架结构性能影响 49-59 3.3.1 杆件内力对比分析 51-56 3.3.2 结构竖向位移对比分析 56-59 3.3.3 最优拉索转向角取值 59 3.4 本章小结 59-61 4 拉索力学性能对索托桁架结构性能影响分析 61-74 4.1 预应力水平对索托桁架结构性能影响 61-67 4.1.1 杆件内力对比分析 61-64 4.1.2 结构竖向位移对比分析 64-67 4.1.3 最优预应力水平 67 4.2 拉索刚度对索托桁架结构性能影响 67-73 4.2.1 杆件内力对比分析 68-71 4.2.2 结构竖向位移对比分析 71-72 4.2.3 最优拉索截面 72-73 4.3 本章小结 73-74 5 索托桁架结构施工模拟仿真分析 74-84 5.1 仿真分析方法 75-76 5.1.1 预应力张拉方法 75 5.1.2 计算模型 75-76 5.1.3 仿真分析计算方法 76 5.2 施工模拟仿真分析结果 76-83 5.2.1 拉索内力分析 76-77 5.2.2 上弦杆内力分析 77-78 5.2.3 下弦杆内力分析 78-80 5.2.4 腹杆内力分析 80-82 5.2.5 结构整体位移分析 82-83 5.3 本章小结 83-84 6 结论与展望 84-86 6.1 结论 84-85 6.2 展望 85-86 参考文献 86-88 作者简历 88-92 学位论文数据集 92
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 其他结构
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