吊掛式索拱結構力學性能研究及應用.pdf

1、吊掛式索拱結構是由吊掛結構和索拱結構組合成的雜交結構體系，該體系綜合利用了各種不同結構在性能，經濟指標等方面的優(yōu)勢，既能滿足一定的建筑審美要求又能經濟合理的跨越更大的跨度。本文將以一實際工程為模型，主要研究分析該雜交結構體系中斜拉索和預應力索對結構受力性能的影響，他們的協(xié)同工作性能以及施工問題，所得結論為進一步推廣此類結構提供理論依據(jù)。
　　本文首先回顧了吊掛結構，索拱結構和吊掛式索拱結構在國內外發(fā)展和研究狀況，然后以一工程實例為

2、依托，建立了吊掛式索拱結構的有限單元模型。通過程序的單元生死功能模擬了吊掛式屋蓋，索拱屋蓋和拱屋蓋力學性能，以便和吊掛式索拱屋蓋結構進行對比。因為靜力荷載是結構承受的最常見最重要的荷載之一，所以本文在靜力方面：對比各結構的屈曲承載力、屈曲后性能、內力分布和各結構關鍵單元的應力，從而分析斜拉索和預應力索對結構受力性能的影響以及他們的協(xié)同工作性能。為了避免結構在地震風振等動力荷載下遭受破壞，所以本文分析了結構的動力性能：對比各模型的振動特性

3、-頻率和振型，分析斜拉索和預應力索對結構振動特性的影響；對比各結構模型在地震荷載作用下的時程位移反應，分析斜拉索和預應力索對結構抗震性能的影響。在對結構進行抗震反應分析時采用了時程分析法，輸入的地震波包括兩條等效后的實際地震波和一條人工模擬地震波。其中人工地震波是采用三角級數(shù)合成法用MATLAB自編程序擬合標準反應譜而得到的。
　　因為對于這種有索作用的鋼柔相濟的雜交結構，施工方案對于結構最終成形和安全使用至關重要，所以本文最后對