H型張弦梁結(jié)構(gòu)的受力性能及地震響應(yīng)分析.pdf

1、H型張弦梁結(jié)構(gòu)是上弦構(gòu)件采用H型截面拱梁的一種張弦梁結(jié)構(gòu)，目前對該類結(jié)構(gòu)的研究涉及甚少。本文在已有研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元軟件SAP2000對單向H型張弦梁結(jié)構(gòu)的受力性能和地震響應(yīng)給予了系統(tǒng)研究。
　　首先對張弦梁結(jié)構(gòu)的形態(tài)做出了定義并根據(jù)預(yù)應(yīng)力的作用提出了預(yù)應(yīng)力的合理取值原則。明確了預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的整體剛度貢獻(xiàn)很小，因而預(yù)應(yīng)力取值的大小對結(jié)構(gòu)的變形影響很小。由分析結(jié)果可以看出，預(yù)應(yīng)力對上弦構(gòu)件的內(nèi)力分布的改善是直接而明顯的，但是這

2、種改善是非常有限的。
　　通過將單榀張弦梁簡化成一次超靜定結(jié)構(gòu)，得出了跨中布置撐桿的張弦梁的內(nèi)力和位移簡化計(jì)算公式以及解析解公式。通過將SAP2000的計(jì)算結(jié)果與解析解進(jìn)行對比，驗(yàn)證了有限元程序SAP2000對張弦梁結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　系統(tǒng)研究了H型張弦梁結(jié)構(gòu)的受力性能，詳細(xì)討論了預(yù)應(yīng)力、撐桿數(shù)目、高跨比、矢跨比和支座形式對其受力性能的影響。計(jì)算結(jié)果分析表明，預(yù)應(yīng)力和撐桿數(shù)目對結(jié)構(gòu)受力性能的改善是有限的，高跨比和矢跨比可

3、以有效地減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，不同的支座形式對結(jié)構(gòu)的受力性能的影響較大。
　　對H型張弦梁結(jié)構(gòu)的自振特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，討論了撐桿數(shù)目和預(yù)應(yīng)力對其自振特性的影響。計(jì)算結(jié)果表明，張弦梁結(jié)構(gòu)的豎向剛度較弱，其振動(dòng)以豎向振動(dòng)為主，撐桿數(shù)目和預(yù)應(yīng)力對其自振特性的影響很小。
　　運(yùn)用非線性直接積分法對H型張弦梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震響應(yīng)時(shí)程分析，并就撐桿數(shù)目和預(yù)應(yīng)力對其地震響應(yīng)的影響做出了詳細(xì)討論。得出了H型張弦梁結(jié)構(gòu)在不同地震作用下的內(nèi)力