大跨度預應力鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌破壞機理的研究.pdf

1、本文以廣東清遠市體育館為研究對象，其結(jié)構(gòu)形式為大跨度預應力組合扭網(wǎng)殼，在考慮圓鋼管傳統(tǒng)受壓應力應變本構(gòu)關系條件下對其進行特征值屈曲分析、雙重非線性分析和動力時程分析，研究其倒塌機理。為了更深入研究其倒塌性能，本文引入了考慮軸心受壓圓鋼管極限承載力的本構(gòu)關系，以此對結(jié)構(gòu)進行更進一步的連續(xù)倒塌分析，并和傳統(tǒng)的本構(gòu)關系下的模型進行對比。在此基礎上，本文引入了套管構(gòu)件，分析套管構(gòu)件對大跨度預應力組合扭網(wǎng)殼的倒塌控制作用。主要研究結(jié)論有：

2、　　（1）結(jié)構(gòu)的上弦桿件、斜腹桿和立桿的敏感值較高，下弦的敏感值較低，雖然預應力索的敏感值算出的結(jié)果較小，但其是非常重要的構(gòu)件，所以要重點分析；
　?。?）在不考慮柱子破壞的前提下，考慮傳統(tǒng)本構(gòu)關系的模型和考慮軸心受壓圓鋼管極限承載力的模型拆除同樣的單根預應力索都會發(fā)生連續(xù)性倒塌，但是后者總體破壞程度比前者更大，后者模型中的受壓桿件設置更符合實際，所以在研究預應力索對結(jié)構(gòu)的破壞時，使用后者會更合理；
　　（3）拆除網(wǎng)架中心上

3、弦1個節(jié)點和單片扭網(wǎng)殼中心4個節(jié)點時，考慮傳統(tǒng)本構(gòu)關系和軸心受壓圓鋼管極限承載力的本構(gòu)關系下，結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)塑性鉸，也不會出現(xiàn)應力比超限的桿件，結(jié)構(gòu)不會倒塌；
　?。?）拆除支座附近5個節(jié)點時，考慮軸心受壓圓鋼管極限承載力的本構(gòu)關系下的模型，在最后倒塌時各個單片扭網(wǎng)殼都會出現(xiàn)塑性鉸，其中拆除節(jié)點所在的位置塑性鉸發(fā)展較為嚴重，與之相連的3個采光帶最為嚴重。與考慮傳統(tǒng)本構(gòu)關系的模型比較，結(jié)構(gòu)都會出現(xiàn)連續(xù)性倒塌，但是前者倒塌的時間要比后者

4、早1s左右，且在相同的時間點上，前者的破壞更為嚴重，所以前者在研究倒塌時更為合理和重要；
　?。?）在拆除支座附近5個節(jié)點的有損模型中布置不同數(shù)量的套管，隨著布置套管數(shù)量的增加，結(jié)構(gòu)的頂點位移和失效節(jié)點的位移不斷的減小，在同一時刻有損結(jié)構(gòu)塑性鉸的發(fā)展也隨著失效節(jié)點附近套管數(shù)量的增加而減少。但是當支座處的桿件失效時，利用套管構(gòu)件很難控制其不發(fā)生倒塌，所以支座處和支座附近的桿件是整體結(jié)構(gòu)最為關鍵的位置，無論在設計和施工過程中，都應該引