具有杆间弹性支撑的端部固定压杆稳定性研究

发布时间：2020-09-24 13:52

　　 钢塔架结构应用广阔,发展前景好,在钢结构民用建筑领域中占有重要地位。大型钢塔架结构体系复杂,设计难度高,使用年限长。结构中承受轴向压力的主要构件为塔柱,其承担了结构的恒荷载、活荷载、风荷载等。近年来,新型塔架结构的平面布置形式趋近圆形,塔柱依靠横杆支撑与之相连,径向约束不足,使用过程中易因失稳导致结构整体直接倒塌倾覆,因此设计中必须注意保证结构和构件的稳定性。在塔柱设计简化过程中,常将其两端约束视为简支,使用长度系数法计算。但在端部构件约束作用下,将杆件两端距离作为计算长度欠缺准确性。国内外学者针对端部为简支约束已作了详尽研究,而针对两端固定杆件的研究缺少一定的理论基础。本文研究具有杆间弹性支撑的端部固定压杆的稳定性问题,主要内容如下:首先针对具有杆间弹簧支撑的两端固定轴压杆件模型,建立微分方程,求解推导出杆件稳定承载力与弹簧支撑刚度的关系曲线,运用多种软件进行数值计算,对关系曲线进行补充修正,提出简化计算公式以指导工程人员设计。其次设计具有杆间弹簧支撑的轴压圆钢管试验,设计选取满足要求的弹簧,调整弹簧数量以改变侧向支撑刚度,观察试验现象,分析不同支撑刚度下的失稳特征形态,根据试验结果验证理论推导曲线与简化计算公式。再次简化工程中多边形钢塔架局部结构,选取腹杆为180°的局部模型,调整支撑立柱壁厚,进行杆间具有结构支撑的轴压圆钢管失稳试验,利用空间矩阵位移法计算结构支撑的等效支撑刚度,探究杆间具有结构支撑、弹簧支撑的杆件稳定承载力的异同点。最后利用有限元软件进行特征值屈曲分析,计算结构支撑下两端固定杆件的稳定承载力,对比试验结果;研究结构支撑中横梁、立柱尺寸的影响,发现结构支撑横梁的抗扭刚度能够提高轴压杆的稳定承载力,作为工程设计中的安全储备依据。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU391

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郭宇航;周淑容;崔佳;黄宗明;;木节对轴心受压胶合木柱稳定承载力的影响[J];土木建筑与环境工程;2017年03期

2 张厚先;徐奋强;张德恒;金剑;;用ANSYS分析扣件式钢管脚手架整体稳定承载力[J];建筑技术;2009年06期

3 薛刚,李斌,刘海生;钢骨混凝土长柱稳定承载力研究试验设计[J];包头钢铁学院学报;2004年04期

4 郭彦林;林冰;郭宇飞;;压弯圆弧拱平面内稳定承载力设计方法的理论与试验研究[J];土木工程学报;2011年03期

5 马驰;;压弯钢构件稳定承载力的非线性有限元计算[J];福建建材;2009年02期

6 林海;;碳纤维加固提高钢结构稳定承载力[J];科技创新导报;2008年08期

7 张耀春;张壮南;王春刚;;悬伸梁和双跨连续梁的整体稳定承载力试验研究[J];建筑结构学报;2007年06期

8 马睿;王小盾;刘红波;李宏强;;火灾高温后不锈钢钢管的残余稳定承载力研究[J];工业建筑;2019年08期

9 郭彦林;王高宁;;车辐结构平面内弹性稳定承载力及设计建议[J];空间结构;2006年01期

10 段树金,贾红梅;销接钢梁稳定承载力的一次逼近[J];铁道标准设计;2003年12期

相关会议论文 前10条

1 刘迎春;邓世林;张文福;计静;卢召红;;侧向弹性支撑对集中荷载作用下悬臂钢梁的稳定承载力的影响分析[A];第十六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2016年

2 张铮;张其林;;铝合金压弯构件平面内稳定性研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年

3 吴昊;吴明儿;;索支撑双向网格单层网壳结构整体稳定承载力近似算法[A];第十四届空间结构学术会议论文集[C];2012年

4 郑宏;;加载路径对钢梁滞回性能的影响[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年

5 郑宏;;加载路径对钢梁滞回性能的影响[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年

6 郭彦林;邓科;;梭形柱的稳定性能研究及应用[A];第十一届空间结构学术会议论文集[C];2005年

7 王新堂;李晓娟;李俊华;;半刚性连接钢框架支撑体系的极限承载力分析[A];钢结构工程研究（六）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年

8 范峰;王誉瑾;;高强铝合金圆管轴心受压稳定承载力试验研究[A];第十四届空间结构学术会议论文集[C];2012年

9 曹平周;;T字钢轴心压杆稳定承载力研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集（第二卷）[C];1996年

10 王健;王新堂;;几何缺陷对钢框架整体稳定承载力的影响分析[A];钢结构工程研究（七）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2008年学术交流会论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前5条

1 胡长明;扣件联接钢结构的试验及其理论研究[D];西安建筑科技大学;2008年

2 周华樟;旋切板胶合木的蠕变及其对结构稳定性的影响[D];哈尔滨工业大学;2009年

3 蒋伟;钢管混凝土拱肋稳定性的可靠度分析与安全系数评定[D];哈尔滨工业大学;2014年

4 李妍;输电塔不等边角钢构件稳定承载力理论及试验研究[D];重庆大学;2017年

5 南波;半硬式平流层飞艇骨架精细化分析与轻量化设计[D];哈尔滨工业大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 王祖能;具有杆间弹性支撑的端部固定压杆稳定性研究[D];大连理工大学;2019年

2 张郑超;大型钢储罐的风荷载和抗风稳定承载力[D];浙江大学;2017年

3 彭力;弯扭联合作用下工字形钢梁的整体稳定承载力研究[D];湖南大学;2010年

4 叶志权;基于弹性模量缩减法研究拱形结构稳定承载力[D];广西大学;2017年

5 于丽;水泥均化库稳定承载力研究[D];武汉理工大学;2012年

6 邹华足;侧向支承条件对钢梁整体稳定承载力影响的研究[D];湖南大学;2011年

7 李新忠;轴心受压铝合金圆管构件稳定承载力研究[D];西安建筑科技大学;2004年

8 魏镇;Q420高强角钢交叉斜材稳定承载力研究[D];中国矿业大学;2017年

9 宋龙龙;基于ABAQUS的高温下端板拼接钢梁整体稳定性分析[D];重庆大学;2016年

10 王希;新型装配式索支撑空间网格结构力学性能数值模拟研究[D];东南大学;2016年

本文编号：2825806