论文题目: 张弦梁结构的静力、抗震和抗风性能研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 结构工程
作者: 丁博涵
导师: 邓华
关键词: 张弦梁结构,预应力,静力性能,抗震性能,风振响应,风荷载模拟,频域法,时程分析法
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 张弦梁结构是通过撑杆连接上弦抗弯受压刚性构件和下弦高强度拉索而形成的一类新型大跨度结构体系。近些年来，由于该类体系在许多重要大跨度建筑中的成功应用，使其成为当前空间结构研究的热点课题之一。本文在已有研究工作的基础上，对单双向张弦梁结构的相关静力性能给予了重新审视，同时重点考察了该类体系的抗震、抗风性能。 首先在局部分析法的基础上对单向张弦梁结构的初始态预应力分布及其取值原则进行了讨论，明确指出张弦梁是一种预应力敏感体系，预应力对结构荷载态受力性能的改善有限。针对以往文献中关于高(垂)跨比和预应力水平对单榀张弦梁结构内力影响的认识分歧，重新进行了数值分析和解析说明，进一步全面考察了这些参数对结构静力性能的影响。 系统研究了双向张弦梁的静力性能。通过与单向张弦梁的对比分析，指出其刚度分布不均、下部索杆系统不能有效发挥作用等不足之处，而周边各榀张弦梁的厚度无法得到保证是主要原因。计算分析表明，对给定跨度的双向张弦梁结构应该优先选用榀数少的结构，而下弦拉索宜采用折线型布置。 系统研究了张弦梁结构的抗震性能。对结构动力特性的分析表明其振动以竖向振型为主，几何刚度对结构自振特性影响很小。利用反应谱法分别对单向和双向张弦梁结构进行了计算与分析，总结了两类体系地震响应的主要规律。另外进一步利用时程法和规范简化算法对单双向张弦梁结构的竖向地震响应进行了对比分析，分别考察了三种方法的适用性，并指出该类结构的地震响应分析不宜采用规范简化算法。最后简单论述了相关结构参数对结构抗震性能的影响。 对单双向张弦梁结构的风振性能进行了详细研究。编制了频域法计算程序和脉动风荷载的人工模拟程序，并分别采用频域法和时程法对单向张弦梁结构的风振响应进行了分析。通过对两类方法计算结果的对比，证明采用频域法计算该类结构的风振响应是有效的。此外，详细讨论了矢跨比、跨度以及屋面静荷载等参数对单向张弦梁结构风振性能的影响。最后基于频域法对双向张弦梁的风振响应进行了分析，通过对其风振响应数值结果规律性的总结，提出了张弦梁结构抗风分析设计的主要原则和建议。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1．1 张弦梁结构的定义与特点
§1．2 张弦梁结构的分类
§1．2．1 单榀张弦梁结构的基本类型
§1．2．2 空间张弦梁结构
§1．3 张弦梁结构的工程应用
§1．4 张弦梁结构的研究现状
§1．5 本文的主要工作
第二章 张弦梁结构的静力性能研究
§2．1 张弦梁结构的力学特性
§2．2 张弦梁结构的形态定义及预应力的作用
§2．2．1 张弦梁结构的形态定义
§2．2．2 张弦梁结构中预应力的作用
§2．3 张弦梁结构初始态预应力分布与大小的确定
§2．3．1 局部分析法的基本思想及主要步骤
§2．3．2 张弦梁结构预应力大小取值的原则
§2．3．3 张弦梁结构算例分析
§2．3．4 小结
§2．4 单榀张弦梁结构的静力分析
§2．4．1 高跨比和垂跨比的影响
§2．4．2 预应力大小的影响
§2．5 双向张弦梁结构的静力分析
§2．5．1 双向张弦梁结构静力性能的初步分析
§2．5．2 结构榀数的影响
§2．5．3 下弦拉索布置方式的影响
§2．6 本章小结
第三章 张弦梁结构的抗震性能分析
§3．1 概述
§3．2 张弦梁结构的自振特性分析
§3．2．1 基本理论
§3．2．2 单榀张弦梁结构算例
§3．2．3 双向张弦梁结构算例
§3．2．4 内力对结构自振特性的影响
§3．2．5 小结
§3．3 单向张弦梁结构的抗震性能分析
§3．3．1 竖向地震响应分析
§3．3．2 水平地震响应分析
§3．4 双向张弦梁结构的抗震性能分析
§3．4．1 竖向地震响应分析
§3．4．2 水平地震响应分析
§3．5 参数讨论
§3．6 本章小结
第四章 张弦梁结构的风振性能分析
§4．1 概述
§4．2 频域法基本理论
§4．3 风荷载模拟技术
§4．3．1 自回归法(AR法)基本理论
§4．3．2 程序编制及算例验证
§4．4 单向张弦梁结构风振性能分析
§4．4．1 频域法
§4．4．2 时程分析法
§4．4．3 参数分析
§4．5 双向张弦梁结构风振性能分析
§4．6 本章小结
第五章 结论与展望
§5．1 本文主要结论
§5．2 工作展望
参考文献
致谢
发布时间: 2005-04-18
参考文献
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