拱形管桁架结构的平面内稳定性及设计方法研究

发布时间：2020-08-25 14:10

【摘要】：随着“一带一路”发展战略的提出,预示着中国建筑迎来巨大的商机。近年来,我国钢材产业发展迅猛,生产的钢材在质量和产量上都有了长足的进步。拱形管桁架结构在大跨度建筑中得到了广泛地应用,如火车站、机场航站楼、体育馆、会展中心等大型公共建筑中。因此,拱形管桁架结构的平面内稳定问题越来越引起人们的重视。本文首先结合工程实例建立了一组矢跨比为0.2的倒三角形拱形管桁架结构有限元模型,分别对其进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,对两种分析方法得到的结果进行比较分析。发现对于空间拱形管桁架结构特征值屈曲分析与非线性屈曲分析结果存在一定的差别,为保证分析过程中结构的安全性,选用非线性屈曲分析的方法更符合结构在实际工程中的受力情况。通过结构受力后的变形图和位移荷载变化曲线,得到拱形管桁架结构平面内的失稳破坏机理,为后续的研究工作做了铺垫。此后,建立了工程中常用的矢跨比分别为0.1、0.3、0.4的模型,研究不同参数变量对拱形管桁架结构极限承载力的影响程度。在其他条件保持不变的前提下,分别研究了矢跨比、高跨比、倒三角形截面宽高比、弦腹杆直径及厚度以及弦杆节间数对结构平面内稳定性的影响,得出了结构承载力在不同参数影响下变化规律。最后,对上述研究工作进行了总结,提出一些能够指导此类工程设计工作的建议,为拱形管桁架结构的研究应用提供了依据。
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU318
【图文】：

西安工业大学硕士学位论文载力，所以能够实现更大跨度的使用。除此，拱形管桁架明确，结构形式简洁。拱形管桁架结构形态种类繁多，根、抛物线形等；根据剖面形式有使用最为广泛的倒三角形正三角形和梯形结构形式等；因此拱形管桁架结构具有适建筑结构比较有得天独厚的优势。桁架结构相较传统的结构形式有明显的优势，轻质高强、结构内部提供大空间，符合人们审美观念，因此在诸多大，我国诸多城市的标志性建筑就是采用此种结构形式。

我国诸多城市的标志性建筑就是采用此种结构形式。图 1.1 西安咸阳国际机场站楼有上下两层，修筑面积为 938752m ，东西长 420m 。，同时满足了大空间、大跨度和外形美观的建筑需求。

图 1.3 宁波春晓大桥承式两层桁架系杆结构体系，其中桥的二层为机动车行通，该桥主跨 336 米，跨度之大刷新了世界上跨海钢结构图 1.4 南京国际会展中心

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 邢文彬;王静峰;方继;郑海堂;;大跨度拱形管桁刚架空间网格钢结构施工阶段结构分析[J];建筑钢结构进展;2015年01期

2 杨春峰;李晓润;吴昌栋;陈水荣;程荣;何文涛;;飓风区大跨度拱形钢管桁架结构设计[J];钢结构;2011年11期

3 刘剑;刘永健;杨炳成;;关于桥梁结构线弹性稳定安全系数的讨论[J];广西大学学报(自然科学版);2009年06期

4 郭彦林;郭宇飞;盛和太;;钢管桁架拱的稳定性能及应用[J];空间结构;2008年04期

5 张壮南;张耀春;;残余应力对单轴对称工字梁稳定承载力的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2007年12期

6 董石麟,罗尧治,赵阳;大跨度空间结构的工程实践与学科发展[J];空间结构;2005年04期

7 刘殿中,刘灿军;三角形钢管桁架的应用研究[J];吉林建筑工程学院学报;2000年03期

8 舒兴平,尚守平;平面钢框架结构二阶弹塑性分析[J];钢结构;2000年01期

9 苏俊华;桁架极限承载力非线性分析中的事件追踪分析法[J];五邑大学学报(自然科学版);1998年04期

相关博士学位论文 前1条

1 孙文波;弦杆弯曲的圆钢管桁架的刚度性能研究[D];华南理工大学;2002年

相关硕士学位论文 前7条

1 周济振;两铰抛物线钢拱平面内稳定性研究[D];北京交通大学;2013年

2 宋平;三圆心桁架拱平面内稳定分析[D];天津大学;2012年

3 韩海燕;桁架拱的稳定性及极限承载力研究[D];长安大学;2012年

4 喻满;两铰抛物线拱的平面内稳定性能及实用计算方法的研究[D];沈阳建筑大学;2012年

5 杨志威;钢结构平面拱桁架屋盖的支撑系统效能分析[D];华南理工大学;2010年

6 鄢秀庆;残余应力对T型圆管相贯节点承载力性能影响研究[D];重庆大学;2009年

7 王治辉;空间倒三角形截面钢管桁架的承载力研究[D];昆明理工大学;2009年

本文编号：2803793