索托桁架結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)研究.pdf

1、索托結(jié)構(gòu)是一種新型的張力空間結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)結(jié)合了斜拉結(jié)構(gòu)與懸索結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，通過拉索從桁架或者網(wǎng)架底部穿過以達(dá)到“托”起上部結(jié)構(gòu)的目的。與斜拉結(jié)構(gòu)相比，索托結(jié)構(gòu)具有更高的拉索使用效率，并具有對(duì)拉索與梁夾角限制更小的優(yōu)點(diǎn)。這兩大優(yōu)點(diǎn)使索托結(jié)構(gòu)較斜拉結(jié)構(gòu)具有更好的經(jīng)濟(jì)性與安全性。索托結(jié)構(gòu)已經(jīng)在工程實(shí)踐中得到應(yīng)用，并取得一定的理論研究成果。
　　為了探索在工程實(shí)踐中更為實(shí)用的索托結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)方法，本文主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　(1)開

2、展索托桁架結(jié)構(gòu)靜力分析，利用有限元分析軟件建立索托桁架結(jié)構(gòu)整體模型，在標(biāo)準(zhǔn)荷載、恒荷載和設(shè)計(jì)荷載下進(jìn)行模擬計(jì)算。通過靜力分析，選擇適當(dāng)?shù)某跏妓髁εc初選索截面。
　　(2)開展索托桁架結(jié)構(gòu)雙非線性穩(wěn)定分析，根據(jù)靜力分析求得的索力范圍與初選索截面，建立有限元模型，進(jìn)行考慮材料非線性與幾何非線性的全過程屈曲分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇最終的設(shè)計(jì)索力與設(shè)計(jì)截面。
　　(3)在上述兩個(gè)建模分析過程中，分別采用自由度耦合加彈簧單元以及“點(diǎn)-點(diǎn)

3、”接觸單元兩種方法模擬索托節(jié)點(diǎn)，并對(duì)比兩種索托節(jié)點(diǎn)模擬方法計(jì)算結(jié)果，驗(yàn)證“點(diǎn)-點(diǎn)”接觸單元模擬索托節(jié)點(diǎn)的可行性與正確性。結(jié)果表明“點(diǎn)-點(diǎn)”接觸單元模擬索托節(jié)點(diǎn)與自由度耦合加彈簧單元模擬索托節(jié)點(diǎn)的結(jié)果差異不大且更偏安全。
　　(4)開展索托桁架結(jié)構(gòu)罕遇地震時(shí)程分析，根據(jù)穩(wěn)定分析求得的設(shè)計(jì)索力與設(shè)計(jì)截面，使用“點(diǎn)-點(diǎn)”接觸單元模擬索托節(jié)點(diǎn)建立有限元模型。根據(jù)結(jié)構(gòu)周期與場(chǎng)地條件，利用最不利地震動(dòng)原理選擇恰當(dāng)?shù)牡卣鸩ㄟM(jìn)行罕遇地震時(shí)程分析，