一、张弦梁结构若干问题的探讨(论文文献综述)
韩庆华,曹馨元,刘铭劼[1](2021)在《平面张弦结构粘弹性阻尼器振动控制研究》文中研究表明该文针对采用粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆的振动控制方法,开展理论分析和数值仿真研究,揭示其振动控制机理,阐明振动控制效果。推导了上弦节点静力位移公式并推广至动力分析,结合撑杆动力学方程,揭示了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆振动控制耗能机理以及阻尼器刚度系数K与阻尼系数C对结构耗能效果的影响规律,依据耗能最大原则提出了实现最佳减振效果的阻尼器参数取值依据和方法。基于该文提出的刚度系数与阻尼系数取值方法,针对跨度60 m、100 m的张弦梁结构开展了粘弹性阻尼器替换张弦梁结构跨中撑杆参数化数值仿真。由参数化仿真可知,结构峰值加速度、峰值位移和峰值索内应力最大减振效果分别可达42.58%、30.54%和39.05%。减振结构可以满足结构安全以及正常使用需求。证明了粘弹性阻尼器替换平面张弦结构跨中撑杆是有效的振动控制方法,验证了该文提出的振动控制机理的有效性和阻尼器参数取值方法的适用性。
杨荣[2](2020)在《大跨度抽空式弦支柱壳结构的静力稳定性及施工仿真分析》文中进行了进一步梳理弦支柱壳结构是由双层柱壳及张弦段下部索杆组合而成的新型结构体系,其结合了柱面网壳及张弦梁的优势,已成功应用于工程实践中。本文以该结构为分析对象,对其静力性能、静力稳定性及施工仿真等问题开展研究。主要工作如下:(1)提出了弦支柱壳结构的找力新方法——基于离散牛顿迭代的分布更新法,结合传统的张力补偿法,以典型算例进行对比验证,并以此对不同预应力确定的控制参数进行优选。在此基础上,进行荷载态分析,并改变参数,探讨不同支承方式、弦跨比对结构静力性能的影响。研究表明:基于离散牛顿迭代的分布更新法收敛速度快,计算精度较高;以初始态张弦段格构式拱的上弦跨中节点竖向位移接近于零为控制参数,以此对弦支柱壳结构进行找力分析,更为合理;张弦段下部索杆体系的引入,显着提高了普通双层柱壳结构的刚度,有效降低其弦杆的轴向应力;随着支承边数的增多,全跨荷载作用下结构的刚度及支座水平反力的变化较小,双层柱壳杆件的轴向应力及索杆内力依次增大,抵抗非对称荷载的能力不断增强;随着弦跨比的增大,结构刚度不断增大,双层柱壳结构的杆件轴向应力及支座水平反力显着降低,综合考虑结构净空、拉索张拉及张弦梁结构合理跨度的有关规定,工程实践中,建议弦跨比不超过66.7%。(2)对理想及考虑节点安装偏差(整体缺陷)的弦支柱壳结构进行双重非线性屈曲分析,并与相应的普通双层柱壳进行对比;探讨参数改变对考虑整体缺陷的弦支柱壳结构稳定性能的影响。在此基础上,引入杆件初弯曲,进一步研究其方向角和幅值对理想结构及考虑整体缺陷结构的稳定承载力的(耦合)影响。分析表明:弦支柱壳结构对整体缺陷不敏感;随着支承边数的增多,理想结构及考虑整体缺陷结构的稳定承载力系数不断增大;增大弦支柱壳结构弦跨比,能提高考虑整体缺陷结构的稳定性能;弦支柱壳结构对杆件的初弯曲较为敏感,工程实践中,对类似结构的稳定性分析,建议考虑杆件初弯曲的影响;整体缺陷及杆件初弯曲的同时施加,对该类结构的稳定承载力存在耦合影响,一定程度上削弱了两种缺陷单独引入的不利影响,且整体缺陷与初弯曲方向角的交互作用效应显着。(3)分别采用一阶段张拉法和三阶段张拉法,对弦支柱壳结构进行施工仿真对比分析。结果表明:基于离散牛顿迭代的初应变确定方法,适用于弦支柱壳结构的施工仿真分析,可较好地解决因预应力损失过大对迭代过程的影响;相比于一阶段张拉法,尽管三阶段张拉法的施工过程较为复杂,但结构位移及内力变化梯度均较小,各榀拉索的张拉力平缓变化至设计索力值,有利于结构成型,工程实践中,建议采用三阶段张拉法。
侯博宇[3](2020)在《预应力斜撑杆张弦梁整体稳定性能研究》文中进行了进一步梳理张弦梁结构是前几年兴起的一种新型空间结构。经过这几年的发展,张弦梁结构已不再是以单纯的一根竖向撑杆与拉索系统为整体的结构。尤其是撑杆的布置方式,随着该领域研究的不断深入与发展,由最初单一的竖向撑杆布置方式慢慢衍生出许多不同的布置方式。虽然张弦梁的构型有很多,但其不变的核心是:该结构是通过撑杆将压弯构件与受拉构件连接到一起,同时对拉索施加一定的预应力以提升结构的稳定性与承载能力。与此同时预应力会使结构产生一定的反拱,待荷载与自重产生后,使结构基本恢复到初始状态。本文以平面斜撑杆张弦梁结构为基础,利用有限元软件ABAQUS建模模拟预应力斜撑杆张弦梁在集中荷载与均布荷载作用下的各种力学特性。此外,本文利用结构矢高、拉索索径、撑杆角度以及梁与撑杆的连接方式衍生出不同构型的平面预应力斜撑杆张弦梁结构,一共建立预应力斜撑杆张弦梁结构模型二百四十例。首先,本文利用结构静力学推导出撑杆与梁刚接、撑杆与梁铰接两种不同连接方式下的拉索初始预应力。其次,对若干结构模型进行线性分析以得到结构的屈曲荷载与屈曲模态并针对不同连接方式结构的线性分析结果进行比较。同时,结构的非线性分析也同样在研究范围内。通过跨中挠度与承载能力之间的关系对所有构型的最大承载力做出统计以及深入研究。经过上述分析研究,不仅对预应力斜撑杆张弦梁结构有全面的认知与剖析,也可以在所有构型中进行择优并给实际工程提供有价值的参考。本次研究的主要成果有:1.针对本次研究对象提出了一套初始预应力的确定方法,基于此方法得出且验证了初始预应力计算公式的。本文将结构矢高、撑杆角度、拉索索径作为结构自身属性以探究他们对预应力的影响,结果表明初始预应力大小与拉索索径之间的关系为负相关且同构型的刚接结构的预应力比铰接结构更大;两种结构预应力大小与结构矢高的关系为负相关且刚接结构的预应力更大,但是两种结构的预应力差距随着矢高的增大逐渐减小;刚接结构的初始预应力大小与撑杆角度之间关系为负相关,铰接结构的初始预应力大小与撑杆角度之间的关系为正相关。2.本文对预应力斜撑杆张弦梁在有限元软件ABAQUS中的建模过程进行了详细的阐述。通过线性分析对结构的屈曲模态进行统计并对屈曲荷载结果进行研究,统计表明所有构型一共呈现出五种屈曲模态形状,本文针对五种屈曲模态形状予以命名。其中呈现出正向两半波形状与反向两半波形状的构型随着撑杆角度与结构矢高的增大而增增多;当结构矢高、撑杆角度均过大时预应力张弦梁会发生撑杆失稳的现象,铰接结构尤为明显。结构屈曲荷载与拉索索径关系为负相关;撑杆角度对矢高较大的结构影响较大;经过对比发现刚接结构的屈曲荷载普遍大于铰接结构的屈曲荷载且当结构矢高较小时小索径刚接结构的屈曲荷载的优势比较明显。3.基于初始预应力的计算公式、线性分析中的屈曲模态与屈曲荷载,本文对预应力斜撑杆张弦梁结构的非线性分析的准备工作与具体步骤做出陈述。通过集中荷载与均布荷载两种工况下的非线性分析后,结果表明:集中荷载作用下结构最大承载力与拉索索径和结构矢高为正相关关系;小索径结构的最大承载能力会随着撑杆角度的增大而减小,而大索径结构的最大承载力会随着撑杆角度的增大而增大。通过引入抗拉强度为1470MPa的拉索作为参照发现铰接结构需要装配抗拉强度更大的拉索系统。此外,本文对于均布荷载工况下的研究仅对特定构型展开。选取特定的结构矢高、拉索索径、撑杆角度并利用控制变量的方式进行探究。分析表明对于选定的构型而言,最大承载能力与结构的矢高、拉索索径成正相关;撑杆角度对结构整体稳定性的影响效果并不明显,只有当撑杆角度过大时结构稳定性才有所提升。斜撑杆的布置方式作为本次研究对象的创新点产生了更多的可能性。本文主要研究结构矢高、撑杆角度以及拉索索径对整体稳定性的影响,从不同的角度对预应力斜撑杆张弦梁进行更全面的分析与研究。以期望为日后预应力张弦梁的研究工作提供有效的参考与帮助。
余昕叶[4](2019)在《轮辐式张弦梁结构的施工过程模拟及抗震性能分析》文中提出张弦梁结构是近年来兴起的一种新型结构体系,具有跨度大、适应性强并且呈一定柔度的特点,其受力分布合理且外型优美,已被广泛用于多类大跨度结构中。轮辐式张弦梁作为其中的一种,其受力特征与普通的单向、双向张弦梁存在一定的差异。目前关于单向、双向张弦梁的研究成果并不能完全适用于轮辐式张弦梁。本文以江苏省南京市某中心广场轮辐式张弦梁结构工程为背景,通过数值建模,针对其施工过程、自振特性和地震作用响应等方面进行研究,内容及结论如下:1.利用有限元软件Midas Gen建立了整体结构的分析模型,并对照现场实测数据进行了模型验证。在此基础上,针对轮辐式张弦梁结构的关键施工过程进行了模拟,对不同施工阶段各构件内力和变形进行了分析,结果表明施工过程中底柱及分叉柱的内力变化较大,拆除临时支撑完成结构体系转换会发生内力重分布,底柱内力陡然增大,环桁架的变形较大。2.对轮辐式张弦梁结构的自振频率及主要影响因素进行了分析,计算表明:结构的水平刚度较小,增大预应力值、上弦截面尺寸对结构整体刚度的影响有限,合理选择撑杆位置有利于改善结构整体刚度。3.对轮辐式张弦梁结构进行动力时程分析,考虑地震输入方向和强度的影响,底柱承担自重引起的竖向荷载和地震引起的弯矩;张弦梁内力分布由内向外呈增大趋势;计算得到结构关键构件的变形符合规范要求,应力水平在安全范围之内,结构抗震性能良好,相较于改变地震输入方向,结构对地震强度的敏感性更大。
廖文静[5](2019)在《基于OpenSEES的船型张弦梁结构地震易损性分析》文中提出张弦梁结构是一种具备广阔运用前景的大跨度预应力空间结构。随着结构在工程中的广泛运用,研究学者们对该类形式的建筑结构开展了大量的研究分析,但基于船型张弦梁结构的地震易损性分析还远远不够,结构在各个破坏状态的指标界限值也没有给出统一的标准和方法。因此,本论文对船型张弦梁结构开展易损性分析工作,通过研究船型张弦梁结构在不同地震动强度下的倒塌概率,分析该结构的抗倒塌能力,并为此类结构的设计与施工提供依据。主要研究内容及结论如下:首先,利用OpenSEES软件建立了跨度L为56m,柱距lc为9m的船型张弦梁结构基本模型,并对该基本模型开展数值模拟分析。对比分析了预应力、柱跨比(lc/L)、垂跨比等参数对船型张弦梁结构受力性能的影响,给出了船型张弦梁结构建模参数的合理取值。基于基本模型,以柱跨比(lc/L)为变量分别建立了三个船型张弦梁结构分析模型(分析模型1:柱跨比(lc/L=0.16);分析模型2:柱跨比(lc/L=0.21);分析模型3:柱跨比(lc/L=0.27))。其次,分别对第二章给出的三个分析模型开展多地震动记录下的增量动力分析(IDA分析)。讨论给出了船型张弦梁结构破坏界限值的确定方式,并根据IDA分析结果,得出分析模型1-3在多地震动作用下进入各个破坏状态的变化趋势,得出了柱跨比(lc/L)对船型张弦梁结构在地震动下的结构响应的影响。当柱跨比(lc/L)在0.16至0.27之间时,随着柱跨比(lc/L)的增大,结构响应超越响应极限状态的地震动记录数量越多。然后,分别对三个分析模型开展地震易损性分析,讨论柱跨比(lc/L)对船型张弦梁结构地震易损性的影响。根据推导的结构反应概率函数,分别得出了对应于三个分析模型的结构失效概率公式,绘制了对应的易损性曲线示意图,得出了如下结论:当柱跨比(lc/L)在0.16-0.27之间时,随着柱跨比(lc/L)的增大,船型张弦梁结构进入各个极限状态的概率越高,抗震性能越差。最后,分别绘制了三个分析模型的抗倒塌概率曲线,讨论了柱跨比(lc/L)对船型张弦梁结构抗倒塌性能的影响。得出了在设防大震作用下,船型张弦梁结构分析模型1-3的倒塌概率分别为0.22%、0.37%、1.18%,表明了船型张弦梁结构的抗倒塌能力较好。当柱跨比(lc/L)处于0.16至0.27之间时,船型张弦梁结构的抗倒塌性能与柱跨比(lc/L)的大小呈线性递减的关系。
刘焕芹[6](2018)在《张弦梁结构的地震易损性分析研究》文中研究表明在我国开展有关基于性能的地震易损性的研究与应用起步相对较晚,且对象与取得的成果主要集中在钢筋混凝土结构和钢框架结构中,将其应用于张弦梁结构则相对很少,尤其是轮辐式张弦梁整体结构的易损性研究更是很少见于文献。在以往张弦梁结构地震响应分析中,主要考察结构位移和内力的发展,以此对结构进行动力稳定性分析和抗震能力分析,这往往会低估结构的塑性耗能,高估结构抗倒塌能力,存在一定的安全隐患。本文以东南大学九龙湖校区体育馆异形钢柱支撑的轮辐式张弦梁结构为工程背景,对该类张弦梁结构在地震作用下的延性位移、塑性耗能、动力失效模式、损伤状态、损伤指标和易损性进行了深入的研究,实现了张弦梁结构综合考察延性位移和塑性耗能的非线性增量动力时程分析(IDA),提出了能够合理表征张弦梁结构损伤状态的损伤指标和划分标准,发展了一套有效的针对张弦梁结构地震易损性分析的方法,论文主要包含以下五个方面的工作:(1)采用有限元软件ANSYS建立了异形钢柱支撑的轮辐式张弦梁结构计算模型。对比分析了现场监测结果和有限元张拉分析结果,包含中央刚性环的竖向位移,外环梁径向总收缩值,多次张拉过程中索力值等方面,证明了数值分析的可靠性,也验证了张弦梁结构模型的精确性。(2)提出了一种适用于张弦梁结构的“改进的多重响应的全荷载域动力时程分析方法”,在此方法的基础上,提出了基于特征响应的张弦梁结构动力失效模式的判别准则。选择两条地震波对张弦梁结构进行了非线性增量动力时程分析,考察了结构的最大节点位移,上弦构件、撑杆和拉索三种不同构件的不同屈服程度杆件比例,特征节点的位移时程曲线三者的相关性,研究了两条地震波作用下张弦梁结构的失效模式。从设防水准、性能水准、性能目标三个方面对比分析中国和国外有关基于性能抗震设计规范的相同和区别。基于已有关于性能的文献和大跨结构的性能分析,提出了适合张弦梁结构损伤状态的定性划分标准,结合两条地震波作用下的特征响应,对定性划分标准进行了量化。(3)考虑结构和地震动的不确定性对结构抗震性能的影响,采用拉丁超立方抽样方法,获得了多组结构-地震动样本对,对每个样本对进行非线性增量动力时程分析,获得所有样本对在不同强度地震作用下的特征响应。根据失效极限时刻的特征响应,拟合出了损伤指数用以描述张弦梁结构的损伤程度,将所有样本对在不同强度地震作用下的特征响应与损伤指数进行对比分析验证了损伤指数的准确性,并提出了基于损伤指数的的划分标准。统计分析四个极限状态下损伤指数的限值所对应的特征响应,证明了选取的界限值的合理性。(4)分析了各荷载工况下,初始预应力变化时结构的变形和内力,依据合理初始预应力的确定准则,确定了最优初始预应力值和合理初始预应力的范围。采用基于概率统计的理论分析方法,绘制不同初始预应力的地震易损性曲线,研究合理初始预应力范围内,在给定地震动强度的前提下,初始预应力对结构地震易损性的影响。研究设防烈度为7度的不同初始预应力的结构分别处于设防烈度为6度、7度、8度、9度地区时,结构的抗震性能。(5)综合分析了我国关于锈蚀的相关规定,确定了结构的起锈时间和锈蚀速率。分析了已有文献关于钢材锈蚀的退化规律,选取了适合本结构的考虑锈蚀的本构模型。从考察延性位移和塑性耗能的角度研究了不同服役龄期的结构刚度的退化规律。运用考虑时间的地震易损性的理论,绘制了不同服役龄期的地震易损性曲线,为结构的抗震安全评估,后期鉴定加固,提供参考依据。研究设防烈度为7度的不同服役龄期的结构分别处于设防烈度为6度、7度、8度、9度地区时,结构的抗震性能。
尹倩倩[7](2018)在《考虑随机荷载比与设计保守心理的张弦梁结构可靠度》文中研究说明预应力张弦梁结构作为一种新型空间结构由于具有自重小、跨度大、空间利用率高且建筑造型优美流畅等诸多长处,近些年来其被广泛应用于工程实际当中。至今为止,已经有许多国内外专家和学者对预应力张弦梁结构的受力性能、计算单元、设计方法、施工过程以及发展应用等各方面开展了很多基础研究工作,其中包括对张弦梁结构承载力及其可靠性方面的分析研究。在这些己有的研究成果中,可以发现得到,在对张弦梁结构承载力设计方法进行分析时,绝大多数的研究都是基于固定荷载比准则,而把荷载比随机特性这一重要影响因素忽略掉了。另外,有一些研究结果表明,当半跨荷载对张弦梁结构承载性能造成不利影响时,如果按现行荷载分项系数来设计张弦梁结构,这会导致设计的张弦梁结构安全性偏低,又实际工程中普遍存在设计保守这一现象。基于此,为了进一步对张弦梁结构进行更深入的分析以保证其安全性,本文开展了考虑荷载比随机特性和设计保守的张弦梁结构承载可靠度分析工作,完成的主要工作如下:(1)用有限元分析方法得到了张弦梁结构极限承载力跟随荷载比的变化而变化的取值规律,同时对比分析了在固定荷载比和随机荷载比下张弦梁结构极限承载力的变异性,结果表明荷载比的随机性对张弦梁结构极限承载力的变异性有着重要的影响。(2)基于简化方法建立了一个考虑荷载比随机特性的张弦梁结构更真实的极限状态方程,并结合有限元方法和蒙特卡洛算法对其进行了整体承载可靠度分析,又验证说明此方法具有一定的精确性。可靠度分析结果表明按照现有的固定荷载比准则进行承载可靠度分析得到的可靠指标较实际情况有点偏高。(3)采用了问卷调查的方式,从设计人员的心理方面进行了其可能会对结构设计造成影响的分析之后,得出了一些可供于张弦梁结构设计的参考结论。(4)同时考虑荷载比随机特性和设计保守对张弦梁结构进行了承载设计可靠度分析。可靠度分析结果表明,考虑荷载比随机特性和设计保守的张弦梁结构在实际工程应用中仍然能够具有较高的安全可靠性。
罗宇能[8](2016)在《大跨度辐射式张弦梁结构的静力稳定性及施工仿真分析》文中研究说明张弦梁结构是由刚性压弯构件上弦拱、柔性拉索(钢拉杆)及撑杆组合而成的杂交结构体系,受力合理,近年来在大跨度结构中得到了广泛的应用。本文在前人研究的基础上,对辐射式张弦梁结构的静力性能、静力稳定性及施工仿真等问题进行研究。主要工作如下:(1)对圆形和椭圆形辐射式张弦梁结构的预应力确定方法进行研究,提出了自平衡索力比值法,并以算例进行验证。在此基础上,对辐射式张弦梁及相应单层网壳的静力性能进行对比分析,并探讨拱的矢跨比、活载的半跨分布等参数改变的影响。分析表明:以自平衡索力比值法作为结构预应力的确定方法行之有效,可实现控制参数(支座水平径向位移)接近为零的预期目标;下部索杆体系的引入,减小了结构的变形和上弦拱的内力,有效增大了结构的刚度,改善了结构的受力性能;在结构高跨比确定的情况下(一般取1/10),随着拱矢跨比的增大,结构的变形和上弦拱的内力均随之减小,工程实践中,建议拱的矢跨比取0.06;活载半跨分布对结构的变形和上弦拱的内力更为不利。(2)对圆形和椭圆形辐射式张弦梁结构进行稳定性分析,探讨不同的整体初始几何缺陷引入方式、参数改变及杆件初弯曲等对结构稳定性能的影响。研究表明:基于非线性屈曲模态的一致缺陷模态法具有更高的计算效率,且计算结果最不利,建议采用该法引入结构的初始缺陷;拱的矢跨比越大,结构的稳定承载力系数越高,相比椭圆形结构,圆形结构对矢跨比的变化更敏感,工程实践中,拱的矢跨比取0.06同样较为合适;活载的半跨分布对结构的稳定极限承载力并不起控制作用;与仅考虑整体初始几何缺陷的分析结果相比,杆件初弯曲的引入降低了结构的稳定极限承载力;随着杆件初弯曲幅值的增大,其稳定承载力系数逐渐降低,但降幅不显着。(3)分别采用一阶段张拉法和三阶段张拉法,对无缺陷和有缺陷(整体初始几何缺陷)的圆形和椭圆形辐射式张弦梁结构进行施工仿真分析。结果表明:与一阶段张拉法相比,三阶段张拉法对拉索本身的受力和结构的变形较为有利,工程实践中,建议采用三阶段张拉法;整体初始几何缺陷对结构施工仿真分析的影响不显着。
苏磊[9](2016)在《考虑施工误差的环形张弦梁结构极限承载性能和可靠度分析》文中进行了进一步梳理大跨环形张弦梁结构是公共建筑的重要组成部分,发挥着十分重要的作用。因其形式多样,施工过程复杂,易受环境温度影响等,使其容易受到各种误差的影响。本文在考虑施工误差影响的下,对大跨环形张弦梁结构进行了结构整体稳定性能及可靠度分析。目前我国对大跨环形张弦梁结构在施工误差方面的研究较少,本文以武威体育馆大跨环形张弦梁屋盖为研究对象,建立SAP2000有限元模型。首先以实测结构响应数据为依据采用响应面法对结构有限元模型进行模型修正,建立基准模型。然后分析了该结构的静、动力特性和易损性,并且对实测出施工误差进行模拟,分析了该结构在施工误差下的整体稳定性能,绘制出该结构的荷载-位移曲线。最后再次利用响应面法,计算了结构在位移失效模式控制下的结构可靠度。研究的主要内容及得到的主要结论如下:(1)根据结构监测方案的内容,对武威体育馆大跨空间张弦梁结构的位移、索力、应变、应力和温度等进行监测,对武威体育馆空间张弦梁屋盖的监测结果整理分析可以得到主要的施工误差有撑杆倾斜和拉索超欠张拉等。(2)以实测的位移和索力为依据,将改进的响应面法应用于大跨环形张弦结构有限元模型修正中。修正后的结构响应偏差平均减小20%左右,且结构位移偏差控制在10%以内,索力偏差控制在5%以内。说明建立的响应面模型很好地表达了结构实际响应与参数之间的关系,修正后的模型可以作为基准模型。(3)利用基准模型进行静力承载性能分析、动力特性分析、IDA和易损性分析;静力承载性能分析表明结构应力和索力低于允许值,结构产生较大竖向位移;动力特性分析表明了结构短轴向刚度弱于长轴向,且竖向是该结构刚度最弱的方向;四种不同组合的反应谱分析表明,虽然地震力不起控制作用,但结构对竖向地震作用较为敏感;时程分析与反应谱分析相比,前者所得的构件内力较大,且地震动作用下的结构分析更加接近实际;IDA和结构易损分析表明外环撑杆倾斜对结构刚度的影响比内环撑杆倾斜要稍大,但撑杆倾斜施工误差对结构刚度影响有限,而预应力的施工误差对结构的刚度影响相对较大;不管该结构存在何种施工误差都需较强的地震动作用才能破坏。(4)分别考虑撑杆倾斜5%、10%和15%以及拉索超欠张拉的情况,对结构进行线性和非线性整体稳定性分析,结果表明稳定因数均满足规范要求。当倾斜的撑杆数量达到总数的3/4左右时,稳定因数降到最低。结构在全跨荷载作用下稳定性好于半跨荷载下的,拉索超张拉和全跨荷载相对于其他情况对结构稳定性有利,但从稳定因数变化值来看,结构稳定对撑杆倾斜和拉索超、欠张拉不太敏感。(5)再次利用响应面法,计算结构在撑杆倾斜5%、10%和15%以及拉索超欠张拉下以位移指标控制的结构可靠度。当结构倾斜撑杆的数量增加时结构可靠度呈现先减小后增大的规律,外环撑杆倾斜对结构可靠度的影响大于内环撑杆,拉索超、欠张拉对可靠度有一定的影响,但结构始终处于安全状态。
赵洪金[10](2014)在《基于能量原理平面张弦梁结构力学性能及稳定性研究》文中进行了进一步梳理张弦梁结构是近几年发展起来的新型大跨度预应力空间结构,由于其几何构成简单、力流传递明确而受到了工程设计人员的青睐,广泛应用于会展中心、展览馆、火车站等重要的公共建筑中。本文系统研究了张弦梁结构的静力性能、平面内和平面外稳定性能,为该类结构工程设计提供借鉴和参考依据。主要研究内容如下:(1)依据能量变分原理,分别建立了铰支、水平弹性支撑和简支三种边界条件张弦梁结构的平衡微分方程,给出了结构在预拉力张拉状态、全跨均布荷载、半跨均布荷载、温度荷载作用下结构受力及变形的理论计算公式。研究了不同边界条件下张弦梁结构的静力性能。(2)利用能量变分原理,建立铰支张弦梁和水平弹性支撑张弦梁的平面内非线性平衡方程,求得发生反对称分岔失稳临界荷载解析解;根据弹性理论对简支张弦梁荷载分配及内力传递路径做了理论分析,由于撑杆的竖向支撑作用和体系自平衡功能,不会发生弹性整体失稳,即不存在第一类稳定问题。(3)应用数值方法对张弦梁进行平面内弹塑性极限承载力全过程分析,探讨了结构在全跨荷载和半跨荷载作用下作用下的失稳破坏机理。根据全跨荷载作用下张弦梁是下弦索的强度破坏和半跨荷载作用下是上弦拱梁的强度破坏,分别推导了全跨和半跨荷载作用下张弦梁弹塑性极限荷载的计算公式。(4)根据能量法建立竖向均布荷载作用下无面外支撑张弦梁张弦梁结构整体势能方程,通过势能驻值原理得到张弦梁平面外弹性失稳临界荷载计算公式。对张弦梁结构进行了平面外弹塑性稳定性能研究,考察了各种参数变化对平面外弹塑性稳定性的影响。(5)对有面外侧向支撑张弦梁的平面外稳定性能进行了数值研究,揭示了其弹性屈曲特性。分析了支撑刚度、支座形式、撑杆连接方式、矢跨比等参数对该类结构平面外稳定性能的影响。(6)从结构设计因素出发,根据张弦梁的受力特点及拉索和上弦拱梁的材料极限强度条件,推到了平面张弦梁结构的极限跨度公式,并对平面张弦梁的极限跨度的影响因素进行了分析。
二、张弦梁结构若干问题的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、张弦梁结构若干问题的探讨(论文提纲范文)
(2)大跨度抽空式弦支柱壳结构的静力稳定性及施工仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 弦支柱壳结构的概述 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 找力分析及静力性能研究 |
1.2.2 静力稳定性分析 |
1.2.3 施工仿真分析 |
1.3 本文主要工作 |
第二章 弦支柱壳结构的静力性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 预应力确定新方法—基于离散牛顿迭代的分布更新法 |
2.2.1 形态定义 |
2.2.2 基本思路及实现流程 |
2.2.3 算例验证 |
2.2.4 预应力确定的控制参数优选 |
2.3 荷载态分析 |
2.3.1 计算模型的选取 |
2.3.2 结果分析 |
2.4 参数分析 |
2.4.1 支承方式的影响 |
2.4.2 弦跨比的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 弦支柱壳结构的静力稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 特征值屈曲分析 |
3.3 理想结构非线性屈曲分析 |
3.4 考虑整体缺陷的双重非线性屈曲分析 |
3.4.1 随机缺陷模态法 |
3.4.2 特征缺陷模态法 |
3.4.3 一致缺陷模态法 |
3.5 参数分析 |
3.5.1 支承方式的影响 |
3.5.2 弦跨比的影响 |
3.6 考虑杆件初弯曲的双重非线性屈曲分析 |
3.6.1 杆件初弯曲的模拟方法 |
3.6.2 理想结构引入杆件初弯曲 |
3.6.3 整体缺陷结构引入杆件初弯曲 |
3.7 本章小结 |
第四章 弦支柱壳结构的施工仿真分析 |
4.1 引言 |
4.2 施工模拟分析方法 |
4.2.1 拉索预应力引入方式 |
4.2.2 施工过程模拟分析方法 |
4.2.3 初应变的确定方法 |
4.2.4 拉索张拉方案选取 |
4.3 施工仿真分析 |
4.3.1 单撑杆形式弦支柱壳 |
4.3.2 V形撑杆形式弦支柱壳 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)预应力斜撑杆张弦梁整体稳定性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究理论与方法 |
1.3 研究内容 |
第2章 预应力斜撑杆张弦梁初始预应力 |
2.1 初始预应力的确定 |
2.2 铰接结构预应力计算公式 |
2.3 刚接结构预应力计算公式 |
2.4 预应力的影响因素 |
2.5 本章小结 |
第3章 刚接结构与铰接结构的线性分析 |
3.1 预应力斜撑杆张弦梁模型的建立 |
3.2 铰接预应力斜撑杆张弦梁 |
3.3 刚接预应力斜撑杆张弦梁 |
3.4 本章小结 |
第4章 不同荷载工况下结构的非线性分析 |
4.1 集中荷载作用下铰接结构稳定性 |
4.2 集中荷载作用下刚接结构稳定性 |
4.3 均布荷载作用下结构稳定性 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表论文 |
参与项目 |
(4)轮辐式张弦梁结构的施工过程模拟及抗震性能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 张弦梁结构的分类 |
1.3 张弦梁结构的研究现状 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 轮辐式张弦梁结构建模及施工过程模拟 |
2.1 概述 |
2.2 工程背景 |
2.3 有限元模型的建立与验证 |
2.4 张弦梁结构施工过程模拟 |
2.5 本章小结 |
第三章 轮辐式张弦梁结构的自振特性及地震响应分析 |
3.1 概述 |
3.2 轮辐式张弦梁结构的自振特性分析 |
3.3 轮辐式张弦梁结构自振特性的主要影响因素分析 |
3.4 轮辐式张弦梁结构的地震响应分析 |
3.5 轮辐式张弦梁结构地震响应的主要影响因素分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(5)基于OpenSEES的船型张弦梁结构地震易损性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景与意义 |
1.2 张弦梁结构研究进展 |
1.2.1 张弦梁结构的定义和特点 |
1.2.2 张弦梁结构的工程应用现状 |
1.2.3 张弦梁结构的研究现状 |
1.3 增量动力分析研究现状 |
1.3.1 增量动力分析国外研究现状 |
1.3.2 增量动力分析国内研究现状 |
1.4 结构地震易损性研究现状 |
1.4.1 结构地震易损性国外研究现状 |
1.4.2 结构地震易损性国内研究现状 |
1.5 本论文主要研究内容 |
2 基于OpenSEES的船型张弦梁结构的数值模拟 |
2.1 OpenSEES简介 |
2.2 船型张弦梁结构的基本力学性能 |
2.3 船型张弦梁结构的有限元分析基本理论 |
2.3.1 基本假设 |
2.3.2 分析模型 |
2.3.3 材料本构模型 |
2.3.4 其他参数 |
2.3.5 建模基本步骤 |
2.4 船型张弦梁结构模型设计 |
2.4.1 工程设计资料 |
2.4.2 模型设计结果 |
2.5 预应力值的输入 |
2.6 船型张弦梁结构模型计算分析 |
2.6.1 预应力值对船型张弦梁结构受力性能分析 |
2.6.2 柱跨比对船型张弦梁结构受力性能分析 |
2.6.3 垂跨比对船型张弦梁结构受力性能分析 |
2.7 船型张弦梁结构模型的动力分析 |
2.7.1 分析模型 |
2.7.2 模态分析 |
2.8 本章小结 |
3 船型张弦梁结构增量动力分析 |
3.1 引言 |
3.2 增量动力分析方法 |
3.2.1 IDA基本原理 |
3.2.2 地震动记录的选择 |
3.2.3 比例系数及算法 |
3.2.4 强度指标和损伤指标的选取 |
3.2.5 结构不同破坏状态的界定 |
3.2.6 曲线插值拟合 |
3.2.7 多条IDA曲线统计方法 |
3.2.8 增量动力分析实施步骤 |
3.3 单地震记录IDA分析 |
3.4 多地震记录IDA分析 |
3.4.1 分析模型1 |
3.4.2 分析模型2 |
3.4.3 分析模型3 |
3.4.4 小结 |
3.5 本章小结 |
4 船型张弦梁结构地震易损性分析 |
4.1 引言 |
4.2 结构易损性分析的方法 |
4.2.1 专家判断方法 |
4.2.2 经验统计法 |
4.2.3 分析地震烈度表 |
4.2.4 简化结构动力分析方法 |
4.2.5 依据建筑物抗震设计规范 |
4.3 建立结构反应的概率函数 |
4.4 地震易损性的表示形式 |
4.5 基于IDA方法确定地震易损性曲线步骤 |
4.6 船型张弦梁结构易损性分析 |
4.6.1 分析模型1 |
4.6.2 分析模型2 |
4.6.3 分析模型3 |
4.6.4 小结 |
4.7 船型张弦梁结构抗倒塌分析 |
4.7.1 地震倒塌能力评估指标 |
4.7.2 结构模型基于CMR系数抗倒塌能力分析 |
4.8 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间学术成果 |
攻读硕士学位期间参加的科学研究情况 |
(6)张弦梁结构的地震易损性分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 张弦梁结构地震易损性研究问题的提出 |
1.2 张弦梁结构及其研究现状 |
1.2.1 异形钢柱支撑的轮辐式张弦梁结构的特点 |
1.2.2 张弦梁结构研究现状 |
1.3 地震易损性国内外研究现状 |
1.3.1 结构易损性分析方法 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.3.3 国内研究现状 |
1.4 我国规范中结构损伤状态的划分标准 |
1.4.1 结构损伤状态的现有划分标准 |
1.4.2 网壳结构损伤状态的定性标准 |
1.5 结构的损伤指数 |
1.5.1 损伤指数的定义 |
1.5.2 损伤指数的发展 |
1.6 研究基础和研究内容 |
1.6.1 研究基础 |
1.6.2 问题的提出和研究对象 |
1.6.3 研究思路和流程 |
1.6.4 研究内容 |
第二章 张弦梁结构模型建立和验证 |
2.1 概述 |
2.2 轮辐式张弦梁结构现场监测 |
2.2.1 工程概况 |
2.2.2 拉索施工总体方案 |
2.2.3 拉索张拉监测准备 |
2.2.4 压力传感器索力监测 |
2.2.5 平面外频率法的索力监测 |
2.2.6 中央刚性环竖向位移监测 |
2.2.7 外环梁径向位移监测 |
2.3 整体结构有限元计算模型 |
2.3.1 本构关系 |
2.3.2 有限元模型 |
2.3.3 预应力的施加 |
2.4 有限元张拉分析结果 |
2.4.1 索张拉前 |
2.4.2 预紧阶段张拉完成 |
2.4.3 第一阶段张拉 |
2.4.4 第二阶段张拉 |
2.4.5 第三阶段张拉 |
2.5 理论值与实测值对比分析 |
2.6 本章小节 |
第三章 异形柱支撑的张弦梁结构的动力性能 |
3.1 概述 |
3.2 异形柱对结构动力性能的影响 |
3.2.1 轮辐式张弦梁结构屋盖模型 |
3.2.2 异形柱对结构动力性能的影响 |
3.2.3 异形柱对结构形变和内力的影响 |
3.3 抗震性能分析方法 |
3.3.1 增量动力时程分析方法 |
3.3.2 网壳结构基于响应的分析方法 |
3.4 张弦梁结构基于响应的分析方法 |
3.4.1 张弦梁结构特征响应指标的选取 |
3.4.2 改进的多重响应的全荷载域动力时程分析方法 |
3.4.3 张弦梁结构定性划分标准定量化的分析步骤 |
3.5 地震动记录选取与调整 |
3.5.1 地震动参数的选取 |
3.5.2 地震动记录的选取 |
3.5.3 地震动记录的调整 |
3.6 张弦梁结构的动力失效模式 |
3.6.1 El-centro波作用下的动力失效模式 |
3.6.2 Cape Mendocino波作用下的动力失效模式 |
3.7 张弦梁结构不同损伤状态的划分标准 |
3.7.1 国内外关于性能水准的规定 |
3.7.2 性能水准、损伤状态与量化指标三者的关系 |
3.7.3 张弦梁结构不同损伤状态的定性划分标准 |
3.7.4 张弦梁结构不同损伤状态定性划分标准的定量化 |
3.8 本章小结 |
第四章 张弦梁结构基于损伤指数的性能水准的划分 |
4.1 概述 |
4.2 地震动和结构随机参数的不确定性 |
4.2.1 地震动的不确定性 |
4.2.2 结构样本分布的类型 |
4.2.3 结构随机变量的选取 |
4.2.4 样本空间的生成 |
4.3 张弦梁结构损伤指数模型的提出 |
4.3.1 张弦梁结构损伤指数模型的分析步骤 |
4.3.2 张弦梁结构损伤指数模型 |
4.4 张弦梁结构的定量划分标准 |
4.4.1 张弦梁结构损伤状态的划分标准 |
4.4.2 张弦梁结构性能水准的划分标准 |
4.5 本章小结 |
第五章 预应力对张弦梁结构易损性的影响 |
5.1 概述 |
5.2 基于性能抗震设计方法 |
5.2.1 国内外关于设防水准的规定 |
5.2.2 国内外关于性能目标的规定 |
5.3 地震易损性的原理 |
5.3.1 地震易损性分析基本原理 |
5.3.2 地震易损性曲线的数学模型 |
5.3.3 张弦梁结构地震易损性的分析思路 |
5.4 预应力对张弦梁结构位移和内力的影响 |
5.4.1 合理初始预应力的确定 |
5.4.2 初始预应力变化时结构的变形和内力 |
5.5 初始预应力对结构易损性的影响 |
5.5.1 不同初始预应力结构的地震需求分析 |
5.5.2 不同初始预应力结构易损性曲线 |
5.5.3 初始预应力对结构性能水准的影响 |
5.5.4 初始预应力对结构损伤状态的影响 |
5.6 结构不同初始预应力时的抗震性能 |
5.6.1 结构遭受6 度设防地震烈度的抗震性能 |
5.6.2 结构遭受7 度设防地震烈度的抗震性能 |
5.6.3 结构遭受8 度设防地震烈度的抗震性能 |
5.6.4 结构遭受9 度设防地震烈度的抗震性能 |
5.7 本章小节 |
第六章 锈蚀对张弦梁结构易损性的影响 |
6.1 概述 |
6.2 锈蚀对钢材的影响 |
6.2.1 张弦梁结构的起锈时间 |
6.2.2 张弦梁结构的腐蚀速率 |
6.2.3 考虑锈蚀的钢材本构模型 |
6.2.4 本节分析中地震波的选取 |
6.2.5 锈蚀对结构构件塑性耗能的影响 |
6.2.6 不同服役龄期结构的最大节点位移 |
6.3 锈蚀对结构地震易损性的影响 |
6.3.1 考虑锈蚀的地震易损性分析步骤 |
6.3.2 各服役龄期结构的地震需求分析 |
6.3.3 各服役龄期结构的易损性曲线 |
6.3.4 锈蚀对张弦梁结构性能水准的影响 |
6.3.5 锈蚀对张弦梁结构损伤状态的影响 |
6.4 不同服役龄期时结构的抗震性能 |
6.4.1 各龄期结构遭受6 度设防地震烈度的抗震性能 |
6.4.2 各龄期结构遭受7 度设防地震烈度的抗震性能 |
6.4.3 各龄期结构遭受8 度设防地震烈度的抗震性能 |
6.4.4 各龄期结构遭受9 度设防地震烈度的抗震性能 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要研究工作和结论 |
7.2 本文的不足及对今后研究的建议 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)考虑随机荷载比与设计保守心理的张弦梁结构可靠度(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 张弦梁结构概述 |
1.2.1 张弦梁结构的特点及类别 |
1.2.2 国内外张弦梁结构的发展 |
1.3 国内外张弦梁结构的研究现状 |
1.3.1 张弦梁结构的基础理论分析研究 |
1.3.2 张弦梁结构的经典试验分析研究 |
1.3.3 张弦梁结构承载性能及可靠度方面的分析研究 |
1.4 论文的研究内容及创新点 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 主要创新点 |
第二章 结构承载力及可靠度分析方法 |
2.1 结构承载力有限元分析方法 |
2.2 结构可靠度计算基本方法 |
2.2.1 一次二阶矩法 |
2.2.2 高次高阶矩法 |
2.2.3 蒙特卡罗法 |
2.3 本章小结 |
第三章 随机荷载比下张弦梁结构承载力概率分析 |
3.1 不同荷载比下张弦梁结构承载力 |
3.1.1 张弦梁结构分析模型 |
3.1.2 张弦梁结构有限元分析模型验证 |
3.1.3 不同荷载比下张弦梁结构承载力变化 |
3.2 张弦梁结构承载力变异性分析 |
3.2.1 固定荷载比下张弦梁结构承载力变异性分析 |
3.2.2 随机荷载比下张弦梁结构承载力变异性分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 考虑荷载比随机特性的张弦梁结构可靠度分析 |
4.1 不同荷载比下结构的简化承载力模型 |
4.2 结构承载可靠度的随机变量分析 |
4.3 结构承载可靠度分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 设计人员心理状况对张弦梁结构设计的影响分析 |
5.1 相关心理理论 |
5.1.1 心理资本 |
5.1.2 变革抵制倾向 |
5.1.3 个体创新性 |
5.2 设计人员对复杂结构优化设计的心理状况问卷调查 |
5.2.1 研究变量的选取 |
5.2.2 样本及数据收集情况 |
5.2.3 问卷调查研究的结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 考虑荷载比随机特性和设计保守的张弦梁结构承载可靠度分析 |
6.1 典型工程实例的设计保守分析 |
6.1.1 上海源深体育馆设计保守分析 |
6.1.2 哈尔滨国际体育会展中心设计保守分析 |
6.2 考虑荷载比随机特性和设计保守的结构承载可靠度分析 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文) |
(8)大跨度辐射式张弦梁结构的静力稳定性及施工仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 张弦梁结构的概念 |
1.1.3 张弦梁结构的分类 |
1.1.4 工程应用 |
1.2 国内外研究综述 |
1.3 本文的主要工作 |
第二章 辐射式张弦梁结构的静力性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 预应力确定方法 |
2.2.1 张弦梁结构的形态定义 |
2.2.2 张弦梁结构中预应力的作用 |
2.2.3 预应力确定方法——自平衡索力比值法 |
2.2.4 验证算例 |
2.3 辐射式张弦梁结构的静力分析 |
2.3.1 计算模型 |
2.3.2 分析结果 |
2.4 参数分析 |
2.4.1 矢跨比的影响 |
2.4.2 活载半跨分布的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 辐射式张弦梁结构的静力稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 分析方法 |
3.2.1 特征值屈曲分析 |
3.2.2 非线性屈曲分析 |
3.2.3 初始缺陷的引入方式 |
3.3 辐射式张弦梁结构的稳定性分析 |
3.3.1 特征值屈曲分析 |
3.3.2 理想结构非线性屈曲分析 |
3.3.3 结构整体初始几何缺陷不同引入方式的对比 |
3.4 参数分析 |
3.4.1 矢跨比的影响 |
3.4.2 活载半跨分布的影响 |
3.5 杆件初弯曲的影响 |
3.5.1 初弯曲的模拟方法及分析流程 |
3.5.2 分析结果 |
3.6 本章小结 |
第四章 辐射式张弦梁结构的施工仿真分析 |
4.1 引言 |
4.2 施工模拟方法 |
4.2.1 拉索预应力的仿真方法 |
4.2.2 拉索初应变的确定方法——初应变比值法 |
4.2.3 拉索张拉全过程的仿真分析方法 |
4.2.4 拉索张拉方案的选取原则 |
4.3 无缺陷结构的施工仿真分析 |
4.4 有缺陷结构的施工仿真分析 |
4.4.1 一阶段张拉 |
4.4.2 三阶段张拉 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)考虑施工误差的环形张弦梁结构极限承载性能和可靠度分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 张弦梁结构概述 |
1.2.1 张弦梁结构分类 |
1.2.2 张弦梁结构特点 |
1.2.3 张弦梁结构的实际应用 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 张弦梁结构的研究现状 |
1.3.2 张弦梁结构可靠度研究现状 |
1.3.3 施工误差研究现状 |
1.4 本文的研究目的和主要内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 武威市体育馆结构监测方案 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 武威市体育馆设计概况 |
2.1.2 武威市体育馆结构结构监测目的 |
2.2 武威市体育馆结构监测参照执行的标准、规程规范及依据 |
2.3 武威市体育馆结构监测内容 |
2.4 武威市体育馆结构监测系统设计理念 |
2.4.1 武威市体育馆结构监测系统功能介绍 |
2.4.2 武威市体育馆结构监测系统设计原则 |
2.4.3 武威市体育馆结构监测系统组成 |
2.5 武威市体育馆结构监测实施方法 |
2.6 武威市体育馆结构监测数据分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 有限元模型修正 |
3.1 概述 |
3.2 有限元模型修正方法 |
3.3 武威市体育馆及其初始有限元模型建立 |
3.4 静力监测数据整理 |
3.5 有限元模型修正方案 |
3.5.1 实验设计 |
3.5.2 参数选取及相关性分析 |
3.5.3 构造特征量函数及确定权值矩阵 |
3.5.3.1 确定特征量函数 |
3.5.3.2 确定权值矩阵 |
3.5.3.3 检验特征量函数精度 |
3.5.4 参数修正 |
3.6 本章小结 |
第4章 大跨度环形张弦梁结构的静动力分析 |
4.1 概述 |
4.2 静力承载性能分析 |
4.2.1 分析方法 |
4.2.2 线性分析结果 |
4.2.3 非线性分析结果 |
4.2.4 计算结论 |
4.3 空间张弦梁结构动力特性分析 |
4.4 空间张弦梁结构反应谱分析 |
4.5 空间张弦梁结构时程分析 |
4.5.1 动力时程分析方法 |
4.5.2 地震动输入的选取 |
4.6 增量动力分析(IDA分析) |
4.6.1 选取地震动及地震动强度指标 |
4.6.2 结构损伤指标的选取、划分与量化 |
4.6.3 结构竖向位移IDA曲线和分析 |
4.7 结构易损性分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 施工误差下的稳定性分析 |
5.1 概述 |
5.2 研究背景 |
5.3 分析方法 |
5.3.1 解析方法 |
5.3.2 有限元方法 |
5.4 考虑非线性的稳定性分析 |
5.4.1 考虑非线性撑杆倾斜 5%时的稳定性分析 |
5.4.2 考虑非线性撑杆倾斜 10%时的稳定性分析 |
5.4.3 考虑非线性撑杆倾斜 15%时的稳定性分析 |
5.4.4 拉索超欠张拉时结构非线性稳定性分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 施工误差下的空间张弦梁结构可靠性分析 |
6.1 引言 |
6.2 施工误差的分类 |
6.3 施工误差下结构可靠度分析步骤 |
6.4 随机参数的拟定 |
6.5 结构随机有限元分析 |
6.6 结构可靠度分析 |
6.6.1 实验设计 |
6.6.2 位移指标控制的结构可靠度 |
6.7 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(10)基于能量原理平面张弦梁结构力学性能及稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
1 绪论 |
1.1 张弦梁结构 |
1.2 张弦梁结构的特点 |
1.3 张弦梁结构的分类 |
1.4 梁结构应用现状 |
1.4.1 国内外应用概况 |
1.4.2 张弦梁结构形式演变 |
1.5 张弦梁结构研究现状 |
1.5.1 国外张弦梁结构研究现状 |
1.5.2 国内张弦梁结构研究现状 |
1.6 本文研究对象和主要研究内容 |
参考文献 |
2 张弦梁结构静力性能理论研究 |
2.1 分析模型 |
2.1.1 索的计算模型 |
2.1.2 索的变形协调方程 |
2.2 张弦梁结构找形及预应力张拉状态分析 |
2.2.1 张弦梁结构形态定义 |
2.2.2 张弦梁结构预应力分析 |
2.2.3 张弦梁结构找形及张拉状态分析 |
2.3 全跨荷载作用下张弦梁结构的受力性能 |
2.3.1 全跨均布荷载作用下铰支张弦梁受力性能研究 |
2.3.2 全跨均布荷载作用下水平弹性支撑张弦梁受力性能研究 |
2.3.3 全跨均布荷载作用下简支张弦梁受力性能研究 |
2.3.4 理论验证 |
2.3.5 简化计算分析 |
2.4 半跨荷载作用下张弦梁结构的受力性能 |
2.4.1 半跨均布荷载作用下铰支张弦梁受力性能研究 |
2.4.2 半跨均布荷载作用下水平弹性支撑张弦梁受力性能研究 |
2.4.3 半跨均布荷载作用下简支张弦梁受力性能研究 |
2.4.4 理论验证 |
2.5 考虑温度作用张弦梁结构的受力性能 |
2.5.1 考虑温度作用铰支张弦梁受力性能研究 |
2.5.2 考虑温度作用水平弹性支撑张弦梁受力性能研究 |
2.5.3 考虑温度作用简支张弦梁受力性能研究 |
2.5.5 拉索松弛时临界温度 |
2.5.6 理论验证 |
2.6 小结 |
参考文献 |
3 张弦梁结构面内弹性稳定性能分析 |
3.1 竖向均布荷载作用下抛物线浅拱的非线性稳定 |
3.1.1 铰支抛物线浅拱的非线性稳定 |
3.1.2 水平弹性支撑抛物线浅拱的非线性稳定 |
3.1.3 抛物线拉杆浅拱的非线性稳定 |
3.2 竖向均布荷载作用下张弦梁的非线性稳定 |
3.2.1 铰支张弦梁的非线性稳定 |
3.2.2 水平弹性支撑张弦梁的非线性稳定 |
3.2.3 简支张弦梁的非线性稳定 |
3.3 理论验证 |
3.4 小结 |
参考文献 |
4 张弦梁结构平面内弹塑性稳定性能分析 |
4.1 张弦梁平面内破坏机理分析 |
4.2 张弦梁平面内弹塑性极限承载力分析 |
4.2.1 初始缺陷模拟方法 |
4.2.2 全跨荷载作用下弹塑性稳定性能 |
4.2.3 半跨荷载作用下弹塑性稳定性能 |
4.3 张弦梁弹塑性极限荷载计算公式 |
4.3.1 全跨荷载作用弹塑性极限荷载计算公式 |
4.3.2 半跨荷载作用弹塑性极限荷载计算公式 |
4.4 小结 |
参考文献 |
5 无面外支撑张弦梁结构平面外稳定性能分析 |
5.1 张弦梁局部平面外稳定性 |
5.1.1 上弦拱平面外稳定性 |
5.1.2 索撑平面外稳定性 |
5.2 张弦梁平面外整体弹性稳定性能 |
5.2.1 面外铰支张弦梁 |
5.2.2 销轴支座张弦梁 |
5.3 不同撑杆连接方式张弦梁平面外整体弹性稳定性能 |
5.3.1 矢跨比对弹性稳定性能影响 |
5.3.2 垂跨比对弹性稳定性能影响 |
5.3.3 撑杆数目对弹性稳定性能影响 |
5.4 张弦梁整体平面外弹塑性稳定性能 |
5.4.1 撑杆连接方式对稳定性能影响 |
5.4.2 支座形式对稳定性能影响 |
5.4.3 矢跨比对稳定性能影响 |
5.4.4 垂跨比对稳定性能影响 |
5.4.5 几何长细比对稳定性能影响 |
5.4.6 撑杆抗弯刚度对稳定性能影响 |
5.5 小结 |
参考文献 |
6 有面外支撑张弦梁结构平面外稳定性能分析 |
6.1 面外连续侧向支撑张弦梁平面外弹性稳定 |
6.2 面外离散侧向支撑张弦梁平面外弹性稳定 |
6.2.1 全跨荷载作用 |
6.2.2 半跨荷载作用 |
6.2.3 集中荷载作用 |
6.3 小结 |
参考文献 |
7 平面张弦梁结构极限跨度研究 |
7.1 荷载和材料 |
7.1.1 计算假定和符合说明 |
7.1.2 荷载 |
7.1.3 材料 |
7.2 张弦梁结构应力 |
7.2.1 拉索应力 |
7.2.2 拱梁应力 |
7.2.3 张弦梁极限跨度表达式 |
7.2.4 张弦梁极限跨度的讨论 |
7.3 张弦梁极限跨度影响因素分析 |
7.4 增大张弦梁极限跨度的措施 |
7.5 小结 |
参考文献 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
致谢 |
附录 |
附录一:攻读硕、博士学位期间已(待)发表的论文 |
附录二:攻读硕、博士学位期间获得奖励 |
四、张弦梁结构若干问题的探讨(论文参考文献)
- [1]平面张弦结构粘弹性阻尼器振动控制研究[J]. 韩庆华,曹馨元,刘铭劼. 工程力学, 2021(12)
- [2]大跨度抽空式弦支柱壳结构的静力稳定性及施工仿真分析[D]. 杨荣. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]预应力斜撑杆张弦梁整体稳定性能研究[D]. 侯博宇. 西南大学, 2020(01)
- [4]轮辐式张弦梁结构的施工过程模拟及抗震性能分析[D]. 余昕叶. 华中科技大学, 2019(03)
- [5]基于OpenSEES的船型张弦梁结构地震易损性分析[D]. 廖文静. 南京理工大学, 2019(01)
- [6]张弦梁结构的地震易损性分析研究[D]. 刘焕芹. 东南大学, 2018(01)
- [7]考虑随机荷载比与设计保守心理的张弦梁结构可靠度[D]. 尹倩倩. 长沙理工大学, 2018(07)
- [8]大跨度辐射式张弦梁结构的静力稳定性及施工仿真分析[D]. 罗宇能. 华南理工大学, 2016(02)
- [9]考虑施工误差的环形张弦梁结构极限承载性能和可靠度分析[D]. 苏磊. 兰州理工大学, 2016(01)
- [10]基于能量原理平面张弦梁结构力学性能及稳定性研究[D]. 赵洪金. 西安建筑科技大学, 2014(07)