鐵路客站跨層錯列桁架整體穩(wěn)定性研究.pdf

1、在各類已建或者在建的大型工業(yè)與民用建筑項目中，大跨度鋼結構是應用最為廣泛、發(fā)展最為活躍的結構類型之一。與鋼筋混凝土結構相比，鋼結構穩(wěn)定問題十分突出，在多數(shù)情況下成為限制結構承載能力的主要因素?，F(xiàn)行鋼結構規(guī)范在保證單個構件穩(wěn)定性能的基礎上，通過一定的構造措施來保證結構的整體穩(wěn)定，這種方式下進行的結構設計對于整體結構的穩(wěn)定性能并不能給出定量判定。
　　錯列桁架是二十世紀六十年代提出的一種新型結構體系，相應設計理論研究在國外還處于發(fā)展階

2、段，在國內(nèi)則是剛剛起步。特別是有關鋼結構錯列桁架整體穩(wěn)定性能的研究很少，研究成果不足以直接指導工程施工。
　　本文以大慶站跨層錯列桁架為主要研究對象，以數(shù)值仿真分析和縮尺試驗相結合，對該跨層錯列桁架的整體穩(wěn)定性能進行了全面系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容及相關結論如下:
　　(1)通過資料調(diào)研，系統(tǒng)闡述了結構穩(wěn)定問題發(fā)生的原理和分類，分析桁架發(fā)生失穩(wěn)的外因（誘導變形）、內(nèi)因（材料非線性等），非線性問題求解方法及其主控因素等，確定本文

3、的數(shù)值計算方法。
　　(2)對錯列桁架子結構模型進行非線性分析，分析結果顯示該跨層錯列桁架整體穩(wěn)定承載力滿足規(guī)范要求，其失穩(wěn)模式表現(xiàn)為半波形面外鼓曲，類似于簡支薄板面內(nèi)受荷時的失穩(wěn)模式，基本靜力組合的變形模式與特征值屈曲失穩(wěn)模態(tài)的變形模式保持一致。
　　(3)在1∶10縮尺基礎上，基于一定的簡化原則將錯列桁架子結構模型簡化為便于進行模型試驗的縮尺簡化模型，縮尺簡化模型和子結構模型在面內(nèi)靜力承載力和屈曲模態(tài)等特征上吻合得很好，

4、說明上述簡化過程十分有效。
　　(4)對縮尺簡化模型進行數(shù)值計算和模型試驗，結果顯示桁架失穩(wěn)時平面外位移很小，桁架斜腹桿在結構整體屈曲前提前發(fā)生面內(nèi)屈曲。所以在實際工程中，有必要結合數(shù)值模擬計算結果提前判斷結構中可能發(fā)生屈曲位置的桿件，增強其穩(wěn)定承載力，避免其在整體失穩(wěn)前，提前發(fā)生屈曲現(xiàn)象。
　　(5)基于靜力初始變形缺陷模態(tài)法，引入規(guī)范允許范圍內(nèi)的不同大小初始缺陷，對錯列桁架縮尺簡化模型進行參數(shù)化分析，分析結果說明初始缺陷