斜拉懸掛屋蓋結(jié)構(gòu)的形態(tài)和抗震性能分析.pdf

1、以剛性和柔性結(jié)構(gòu)組合而成的雜交空間結(jié)構(gòu)體系以其靈活的結(jié)構(gòu)布置、良好的受力性能和富于建筑表現(xiàn)力而在現(xiàn)代大跨度建筑中得到日益廣泛的應(yīng)用。本文的主要工作以浙江大學(xué)紫金港校區(qū)文體中心體育館為工程背景，對(duì)一類斜拉型懸索吊掛結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)形態(tài)特征、施工過(guò)程模擬以及抗震性能等內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)分析。 本文對(duì)桿件體系機(jī)動(dòng)特性、幾何穩(wěn)定性的判定方法、體系整體可行性預(yù)應(yīng)力的求解原理等進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，進(jìn)而對(duì)該類結(jié)構(gòu)體系的幾何穩(wěn)定性進(jìn)行了判定。通過(guò)分析

2、，指出了該結(jié)構(gòu)體系在合理的預(yù)應(yīng)力水平下，可以保證體系的幾何穩(wěn)定性。本文對(duì)結(jié)構(gòu)體系的初始態(tài)進(jìn)行了形態(tài)分析。由于原始結(jié)構(gòu)方案的自應(yīng)力模態(tài)不滿足整體可行性的要求，對(duì)結(jié)構(gòu)初始形狀進(jìn)行了有效的調(diào)整，并求得了經(jīng)過(guò)調(diào)整后的結(jié)構(gòu)合理初始態(tài)預(yù)應(yīng)力分布。并在考慮自重影響的基礎(chǔ)上，求得了最終預(yù)應(yīng)力分布結(jié)果。 本文對(duì)該類結(jié)構(gòu)上部斜拉懸索系統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力張拉全過(guò)程進(jìn)行了分析。采用了懸鏈線模型，求解懸索結(jié)構(gòu)體系索的原長(zhǎng)，并對(duì)其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析討論。本文還提出

3、了一種該類結(jié)構(gòu)的施工方法。以此方法為背景，采用動(dòng)力松弛法對(duì)每一施工步驟各單元內(nèi)力和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行了求解。通過(guò)施工過(guò)程的數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)在滿足預(yù)定施工步的條件下，結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力增長(zhǎng)先緩后急，幾何坐標(biāo)逐步向預(yù)定坐標(biāo)逼近，波動(dòng)不大，表明了該施工方案的可行性。 本文對(duì)該結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性進(jìn)行了分析，求得了結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型情況。結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)體系在合理的預(yù)應(yīng)力水平下，基頻均較小(0.4Hz左右)，結(jié)構(gòu)的頻率分布非常密集，相鄰各階頻率的變化不大。