鋼-混凝土協(xié)同式新型張弦桁架結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用.pdf

1、本文借鑒已建成的成都新世紀(jì)國家會展中心展館工程，構(gòu)思出了一種新的結(jié)構(gòu)體系——鋼-混凝土協(xié)同式新型張弦桁架結(jié)構(gòu)，新的結(jié)構(gòu)體系是在鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)與大跨度下弦管內(nèi)預(yù)應(yīng)力管桁架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的改進(jìn)和創(chuàng)新。 預(yù)應(yīng)力張弦桁架、張弦梁及各種組合結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外的工程實踐中逐步得以應(yīng)用，本文逐一概述目前國內(nèi)外各種鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)和我國正在推行的幾種擬梁式空間鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，并從發(fā)展現(xiàn)狀和相應(yīng)存在的問題做了較為詳細(xì)的論述，在此的基礎(chǔ)上，綜合考慮兩種結(jié)構(gòu)

2、優(yōu)利弊進(jìn)而提出了鋼-砼協(xié)同式新型結(jié)構(gòu)體系。鋼-砼協(xié)同式新型張弦桁架結(jié)構(gòu)是在大跨度下弦管內(nèi)預(yù)應(yīng)力管桁架的基礎(chǔ)上提出通過撐桿連接空間管桁架和高強抗拉拉索，形成桁架體外預(yù)應(yīng)力，并結(jié)合鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)合理利用兩種材料性能的優(yōu)點，通過短柱或短撐桿連接下部張弦桁架和屋面混凝土板，共同形成新型張弦桁架結(jié)構(gòu)的上弦組合層。 從工程的應(yīng)用角度出發(fā)，將鋼-砼協(xié)同式新型張弦桁架受力過程中涉及的狀態(tài)擬定為零狀態(tài)、初始態(tài)、荷載態(tài)和協(xié)同工作階段。通過等代剛

3、度法計算和對比了混凝土板對下部預(yù)應(yīng)力管桁架剛度貢獻(xiàn)大小，研究分析表明，混凝土板參與結(jié)構(gòu)整體工作改善結(jié)構(gòu)整體剛度明顯，在協(xié)同工作階段，由于鋼砼共同工作，合理利用了結(jié)構(gòu)中兩種不同材料的力學(xué)性能。 本文探討的一種新型結(jié)構(gòu)體系——鋼砼協(xié)同式新型張弦桁架，采用幾何非線性有限元法，通過大型有限元程序軟件對其主要的受力性能進(jìn)行了研究，分析了結(jié)構(gòu)的屈曲荷載和極限承載能力以及地震作用下單榀鋼-混凝土協(xié)同式新型結(jié)構(gòu)體系的荷載效應(yīng)，從中得出一些結(jié)論，