預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用.pdf

1、預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是斜拉橋技術(shù)及預(yù)應(yīng)力技術(shù)綜合應(yīng)用到空間結(jié)構(gòu)而形成的一種形式新穎的預(yù)應(yīng)力大跨度空間結(jié)構(gòu)體系,以其良好的受力性能和新穎的建筑造型適應(yīng)現(xiàn)代建筑發(fā)展的要求,具有廣闊的應(yīng)用前景.本文結(jié)合深圳游泳跳水館預(yù)應(yīng)力斜拉屋蓋結(jié)構(gòu)實際工程,對預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的計算理論和靜動力力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析等方面進行了研究.基于對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉過程的深入分析和有限元理論推導(dǎo),提出了在對預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)計算分析時采用初始應(yīng)變單元來實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力.分析了

2、初始應(yīng)變與拉索預(yù)應(yīng)力的關(guān)系,提出了在給定索力的情況下求解拉索單元初始應(yīng)變的方法.以初始應(yīng)變?yōu)榭刂茥l件,采用順序分析法,實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)張拉形成預(yù)應(yīng)力的過程分析.對預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)線性和非線性分析的比較表明:當(dāng)斜拉索跨度較大或垂度比較大時,不宜忽略斜拉索的非線性影響,應(yīng)選用合理的方法進行非線性分析,綜合考慮斜拉索由于自重垂度對剛度和索力的效應(yīng).對預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜力性能的分析結(jié)果表明:斜拉索的存在提高了結(jié)構(gòu)剛度,減小了內(nèi)力峰值,

3、但是其被動作用是有限的;預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)和工作狀態(tài)靜力性能的影響不同;施加預(yù)應(yīng)力對于主動調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力是有效的,但是預(yù)應(yīng)力的取值應(yīng)該綜合考慮、優(yōu)化分析;預(yù)應(yīng)力對于結(jié)構(gòu)剛度的提高作用不明顯.對預(yù)應(yīng)力斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的研究表明:結(jié)構(gòu)在豎向地震下的反應(yīng)比水平地震反應(yīng)大;斜拉索的存在減小了結(jié)構(gòu)豎向地震的反應(yīng);豎向地震作用下桿件最大動內(nèi)力分布與靜力分布基本一致;最大內(nèi)力系數(shù)分布比較復(fù)雜,變化范圍不大.提出了基于合理預(yù)應(yīng)力取值的二級優(yōu)化方法對