大跨雙向張弦梁動(dòng)力性能及風(fēng)致疲勞的研究.pdf

1、近年來，張弦梁結(jié)構(gòu)體系廣泛應(yīng)用于體育館、機(jī)場、火車站、會展中心等各類大型公共建筑。由于張弦梁結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，具有跨度大、質(zhì)量輕、阻尼小的特點(diǎn)，屬于高柔性結(jié)構(gòu)。其在風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)疲勞問題成為工程界所關(guān)注的問題。本文對大跨雙向張弦梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下方面的研究:
　?、俦疚幕诰€性濾波法數(shù)值模擬了東南沿海地區(qū)百年一遇風(fēng)速的時(shí)程模擬。其中雙向張弦梁結(jié)構(gòu)的豎向和水平脈動(dòng)風(fēng)壓分別采用Panofsky譜和Kaimal譜。時(shí)程模擬分析表明，

2、豎向和水平的風(fēng)速時(shí)程與所對應(yīng)的風(fēng)譜有良好的擬合。
　?、诒疚幕趶埾伊旱淖云胶饨Y(jié)構(gòu)，首先對其分析了結(jié)構(gòu)的靜力性能和穩(wěn)定性能，以便更好地把握結(jié)構(gòu)基本的受力特點(diǎn)，有利于開展后續(xù)的研究工作。采用參數(shù)化研究方法，考慮了下弦拉索的張力系數(shù)、上弦梁的彎曲圓心角、梁索剛度比、垂跨比、撐桿數(shù)目等影響因素，得到結(jié)構(gòu)位移和桿件內(nèi)力的變化規(guī)律，數(shù)值計(jì)算了帶有初始缺陷的單向和雙向張弦梁結(jié)構(gòu)特征值屈曲，結(jié)果表明雙向張弦梁結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性。
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3、本文研究了雙向張弦梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性及風(fēng)振響應(yīng)，分析了大跨雙向張弦梁結(jié)構(gòu)頻率、振型的特點(diǎn)，得到張弦梁結(jié)構(gòu)的基頻隨張力系數(shù)的增大而增大，而其高階頻率受張力系數(shù)的影響較小;結(jié)構(gòu)垂跨比的增加有利于提高結(jié)構(gòu)的剛度，增大結(jié)構(gòu)的基頻;張弦梁結(jié)構(gòu)開間距離的減小可以明顯提高結(jié)構(gòu)的基頻。采用時(shí)域法計(jì)算結(jié)構(gòu)的風(fēng)致響應(yīng)，得到結(jié)構(gòu)動(dòng)力的響應(yīng)可以通過增加結(jié)構(gòu)的垂跨比、阻尼比進(jìn)行控制。增加結(jié)構(gòu)初始預(yù)應(yīng)力可減小結(jié)構(gòu)的整體位移和上弦梁的應(yīng)力，同時(shí)部分拉索應(yīng)力會有增加。<