索托桁架結構延性設計研究.pdf

1、索托結構是一種新型的張力空間結構，這種結構結合了斜拉結構與懸索結構的優(yōu)點，通過拉索從桁架或者網架底部穿過以達到“托”起上部結構的目的。與斜拉結構相比，索托結構具有更高的拉索使用效率，并具有對拉索與梁夾角限制更小的優(yōu)點。這兩大優(yōu)點使索托結構較斜拉結構具有更好的經濟性與安全性。索托結構已經在工程實踐中得到應用，并取得一定的理論研究成果。
　　為了探索在工程實踐中更為實用的索托結構延性設計方法，本文主要研究內容包括:
　　(1)開

2、展索托桁架結構靜力分析，利用有限元分析軟件建立索托桁架結構整體模型，在標準荷載、恒荷載和設計荷載下進行模擬計算。通過靜力分析，選擇適當的初始索力與初選索截面。
　　(2)開展索托桁架結構雙非線性穩(wěn)定分析，根據靜力分析求得的索力范圍與初選索截面，建立有限元模型，進行考慮材料非線性與幾何非線性的全過程屈曲分析，根據分析結果選擇最終的設計索力與設計截面。
　　(3)在上述兩個建模分析過程中，分別采用自由度耦合加彈簧單元以及“點-點

3、”接觸單元兩種方法模擬索托節(jié)點，并對比兩種索托節(jié)點模擬方法計算結果，驗證“點-點”接觸單元模擬索托節(jié)點的可行性與正確性。結果表明“點-點”接觸單元模擬索托節(jié)點與自由度耦合加彈簧單元模擬索托節(jié)點的結果差異不大且更偏安全。
　　(4)開展索托桁架結構罕遇地震時程分析，根據穩(wěn)定分析求得的設計索力與設計截面，使用“點-點”接觸單元模擬索托節(jié)點建立有限元模型。根據結構周期與場地條件，利用最不利地震動原理選擇恰當的地震波進行罕遇地震時程分析，