鋼管桁架屋蓋結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)力性能研究.pdf

1、鋼管桁架結(jié)構(gòu)作為一一種典型的空間結(jié)構(gòu)體系，由于其具有較好的力學(xué)特性，在實(shí)際工程中已得到廣泛應(yīng)用，其受力性能的研究也日益受到重視。本文以實(shí)際工程中某體育館的鋼管桁架屋蓋結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)其靜動(dòng)力性能進(jìn)行研究。主要內(nèi)容如下： 1．考慮不同的荷載工況組合，采用ANSYS有限元軟件對(duì)屋蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，得到了結(jié)構(gòu)桿件的內(nèi)力分布及桁架的節(jié)點(diǎn)位移，從而了解其靜力性能。 2．鑒于方鋼管立體桁架剛度較大的特點(diǎn)，為了使結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)合理，本文

2、利用參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言(APDL)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；以構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及立體桁架的整體撓度等為約束條件，以桁架結(jié)構(gòu)的總質(zhì)量最小為目標(biāo)函數(shù)，經(jīng)過(guò)優(yōu)化迭代得到合理的構(gòu)件截面尺寸，并比較分析了優(yōu)化前后的結(jié)構(gòu)桿件的受力性能。對(duì)于采用圓鋼管截面的桁架桿件，基于壓桿的穩(wěn)定性理論，提出了用于圓鋼管軸壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)的直接計(jì)算方法。 3．在靜力分析的基礎(chǔ)上，采用ANSYS有限元軟件，通過(guò)線性屈曲、幾何非線性屈曲及彈塑性雙重非線性分析，對(duì)拱桁架結(jié)

3、構(gòu)的穩(wěn)定性及極限承載力進(jìn)行探討，得到了拱桁架結(jié)構(gòu)的荷載一位移全過(guò)程變化曲線，并考慮了初始幾何缺陷、拱桁架支座支承剛度等參數(shù)的影響。同時(shí)，計(jì)算得到了立體桁架的極限承載力，并對(duì)其跨中截面的節(jié)點(diǎn)位移一荷載關(guān)系進(jìn)行分析。 4．拱桁架與立體桁架之間的連接方式分別采用鉸接和剛接，對(duì)該鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到結(jié)構(gòu)的自振頻率及振型，并采用振型分解反應(yīng)譜法對(duì)屋蓋結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，頻率分布較為密集，在抗震設(shè)計(jì)時(shí)需考慮高階振