變截面懸挑立體桁架結(jié)構(gòu)平面外穩(wěn)定分析.pdf

1、空間管桁架結(jié)構(gòu)是近年來興起的一類新型結(jié)構(gòu)形式，已廣泛應(yīng)用到火車站、機場航站樓及展覽館等大型結(jié)構(gòu)中。結(jié)構(gòu)截面多為三角形，分正三角形和倒三角形兩種形式，具體的截面形式視使用條件而定。變截面懸挑立體桁架結(jié)構(gòu)是空間管桁架結(jié)構(gòu)的一種，此種結(jié)構(gòu)根據(jù)受力的不同而逐漸改變截面形式?，F(xiàn)主要應(yīng)用于開敞式體育場館的屋蓋結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞是造成結(jié)構(gòu)倒塌的重要原因之一。主要應(yīng)用于大跨度公共建筑的結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生局部或整體失穩(wěn)破壞，將會導(dǎo)致重大人員傷亡及嚴(yán)重的社會影

2、響。隨著變截面懸挑立體桁架結(jié)構(gòu)在開敞式體育場的廣泛應(yīng)用，有必要對此種結(jié)構(gòu)進行平面外穩(wěn)定問題的研究。
　　 本文首先利用參考文獻中的等效方法將變截面懸挑立體桁架結(jié)構(gòu)簡化為閉口薄壁懸臂梁，采用穩(wěn)定近似計算理論中的能量法建立微分方程，求解出閉口薄壁懸臂梁結(jié)構(gòu)平面外穩(wěn)定臨界荷載的近似解，后引入系數(shù)K以考慮變截面結(jié)構(gòu)形心變化等因素對結(jié)構(gòu)承載力的綜合影響并反算出K值公式，最終獲得此種結(jié)構(gòu)的平面外失穩(wěn)荷載公式。此后，本文利用有限元程序ANSY

3、S對懸挑立體桁架結(jié)構(gòu)進行穩(wěn)定性分析，研究各截面幾何參數(shù)對平面外穩(wěn)定性能的影響。本文還對結(jié)構(gòu)的線彈性穩(wěn)定性、幾何非線性穩(wěn)定性、雙重非線性穩(wěn)定性以及帶有初始幾何缺陷的非線性穩(wěn)定性進行分析，以獲得不同分析方法對結(jié)構(gòu)的承載力的影響程度。
　　 研究發(fā)現(xiàn)：在各影響因素中，結(jié)構(gòu)的截面高度比m對承載力的影響較?。桓鶕?jù)結(jié)構(gòu)的承載力和經(jīng)濟性綜合考慮，挑高比ι/h1盡量選在(10-20)范圍內(nèi)，h1/a的值接近1較好，b/a介于(1-2)為宜；上下