后張拉整體成形筒拱的成形和承載力性能研究.pdf

1、后張拉整體成形空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種新型的空間結(jié)構(gòu)體系，這種新型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)相比，完全可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)殼在地面上的拼裝，而且平面外腹桿的使用有效的改善了單層同殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性性能，因而這是一種應(yīng)用前景很好的結(jié)構(gòu)體系。為了對后張拉整體成形筒拱結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行研究，本文采用了一種后張拉整體成形筒拱的單弦桿平板網(wǎng)架模型，通過非線性有限元分析，對筒拱的成形過程和承載力性能進(jìn)行了研究。其主要內(nèi)容如下:
　　 通過非線性有限元模擬成形分析，對

2、此種單弦桿平板網(wǎng)架中的節(jié)點(diǎn)連接形式以及筒拱成形形狀進(jìn)行了研究，為理想有限元摸型的建立奠定了理論基礎(chǔ)。
　　 建立有限元模型，進(jìn)行筒拱的成形和承載力有限元模擬分析。有限元模擬分析結(jié)果表明：本文采用的單弦桿平板網(wǎng)架模型具有很好的空間變形能力，張拉成形的筒拱具有較大的矢跨比；筒拱的成形形狀可以通過張拉下弦桿內(nèi)的預(yù)留縫隙值進(jìn)行較好的控制；后張拉力及成形初應(yīng)力均較小，成形初應(yīng)力中以腹桿彎曲應(yīng)力為主，桿件軸向應(yīng)力均較??；成形后的單弦桿筒拱具

3、有很好的承載力性能。
　　 采用多種有限元模型，在考慮材料非線性和幾何非線性的基礎(chǔ)上，對筒拱的成形和承載力進(jìn)行了較系統(tǒng)的有限元模擬分析，主要考慮節(jié)點(diǎn)連接剛度、后張拉力、成形初應(yīng)力等因素的影響，得出了一些重要結(jié)論。
　　 有限元模型分析中，研究了腹桿與上弦節(jié)點(diǎn)鉸接對筒拱成形過程的影響；借鑒前人提出的統(tǒng)一連續(xù)的分析方法，很好的解決了成形初應(yīng)力向筒拱承裁力有限元分析模型中的施加問題。
　　 對單弦桿筒拱的非線性穩(wěn)定性進(jìn)