检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：苗歆雨河北工程大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,钢结构在铁路、桥梁、工民建等领域得到广泛的应用,为满足建筑对大空间的需求,大跨度的结构形式越来越多,张弦拱桁架就是其中一种。倒三角拱形张弦拱桁架为一种施加预应力的空间拱形桁架结构,它由两根上弦和一根下弦,三... 详细信息

随着社会的发展,钢结构在铁路、桥梁、工民建等领域得到广泛的应用,为满足建筑对大空间的需求,大跨度的结构形式越来越多,张弦拱桁架就是其中一种。倒三角拱形张弦拱桁架为一种施加预应力的空间拱形桁架结构,它由两根上弦和一根下弦,三面设置腹杆组成倒三角形截面拱。张弦承受拱形桁架水平推力,桁架和张弦之间设置连接撑杆,为其提供弹性支撑。上部倒三角形拱桁架受压弯,结构使压弯构件和抗拉构件发挥各自优势,相互配合,各构件最大限度的发挥作用,是大跨度空间结构里典型的刚柔结合体系。本文以山西某大跨度工业站工程为背景,选取拱形张弦拱桁架结构,根据现行规范和理论依据,利用AUTOCAD软件建立三维模型,运用钢结构设计软件3D3S对结构进行设计及单榀和整体的静力性能、稳定性分析,运用有限元分析软件SAP2000对结构动力特性进行系统分析,主要内容如下。1、简要介绍了张弦结构的由来、研究现状及发展前景,引出一种较为新颖的结构形式——拱形张弦拱桁架结构,确定了本文的研究内容,方法及技术路线。2、叙述了拱形张弦拱桁架结构的概念,受力特点及设计理论,简述该结构的有限元分析方法,介绍本文所用钢结构设计软件3D3S及有限元分析软件SAP2000。3、介绍工程概况,3D3S软件建模以及对结构进行不同荷载工况组合下的静力分析,选取32种工况组合分析,包括多种荷载组合作用时,节点内力与位移的变化情况,找出各工况杆件内力,节点位移及支反力最值,得到最不利工况组合,分析总结得出结构的受力性能。4、取单榀对其稳定性能进行分析。主要从两方面进行,首先对单榀结构进行特征值屈曲分析,考虑带有初始缺陷几何非线性时的结构稳定性。通过对拱形张弦拱桁架结构整体稳定性的分析,为该类结构设计的整体稳定研究提供依据。5、采用SAP2000进行模态分析,分析结构自振特性,得到自振频率及振型特点,运用振型分解反应谱和时程分析法进行水平及竖向地震作用下的动力特性分析,对比了杆件轴力、节点位移及支反力的变化特征。最后,对本文研究结构内容进行总结,并指出有待研究的方向。该项目的研究对今后同类实际工程有一定的指导意义。

关键词：大跨度张弦拱桁架结构设计静力分析动力性能

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基于结构优化的张弦拱桁架经济性分析

基于结构优化的张弦拱桁架经济性分析

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作者：乃国云北京工业大学

学位级别：硕士

预应力钢结构通过施加预应力以充分利用钢材弹性范围内的强度,提高构件或结构的承载能力,减少其变形,达到节约钢材、降低造价的目的。预应力与大跨空间结构相结合形成了许多新的结构体系。张弦梁结构是大跨度空间结构中一种典型的刚柔... 详细信息

预应力钢结构通过施加预应力以充分利用钢材弹性范围内的强度,提高构件或结构的承载能力,减少其变形,达到节约钢材、降低造价的目的。预应力与大跨空间结构相结合形成了许多新的结构体系。张弦梁结构是大跨度空间结构中一种典型的刚柔结合杂交体系。张弦梁受力明确,构造简单,制造安装方便,结构形式多样,适用范围广泛,近年来颇受欢迎,并在不少大型工程中采用。超大跨张弦梁的上弦构件一般采用桁架形式来提供较大的抗弯刚度和稳定性,张弦拱桁架结构在今后仍然会是研究的热点。然而,对于影响张弦梁性能的垂跨比、高跨比和预应力取值的大小等各个因素的选取问题,国内工程通常采用不同方案反复试算后优选确定,同时,已有的成果中关于张弦梁性能研究已经比较成熟,但是优化方面大多以重量最小为目标函数优化杆件截面面积和索力值。由于实际工程中相同面积钢管可以选择不同的直径和厚度,不同直径和厚度的钢管又有不同的造价和回转半径,因此,如何在结构优化的基础上考虑各种约束来选择使结构造价达到最小所需的钢管直径和厚度还有待深入研究。\n 本文以最小用钢量为目标函数,考虑应力、位移和稳定性等约束,采用两级优化法,对大跨张弦拱桁架进行了截面面积和索力的优化设计。以此为基础建立了以最小造价为目标函数的优化模型,参考市面上各种钢管和钢绞线的报价,提出了在考虑结构位移和强度约束下计算钢管直径、厚度的最优造价优化法。最后分别对大跨预应力张弦拱桁架和非预应力张弦拱桁架进行优化,通过算例分析得出,大跨预应力张弦立体拱桁架相对于非预应力张弦立体拱桁架省钢率和节省造价率都在40％-60％；大跨预应力张弦平面拱桁架相对于非预应力张弦平面拱桁架省钢率和节省造价率都在20％-50％；当承受相同荷载时,结构节省造价率略高于省钢率。\n 本文所提出的最优造价优化法可以解决以规则钢管为杆件截面结构在截面面积和索力值优化基础上来优化钢管直径和厚度的问题,同时将造价最小作为预应力结构相对于非预应力结构优越性的指标,直接给出钢管直径和厚度,便于工程实际应用和进行经济性分析。

关键词：张弦拱桁架经济性分析预应力钢结构

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多次预应力张弦拱桁架结构静动力分析及试验研究

多次预应力张弦拱桁架结构静动力分析及试验研究

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作者：王冬梅北京工业大学

学位级别：硕士

预应力张弦拱桁架结构是一种新型的预应力钢结构形式,由于其受力合理的特点在国内外工程实践中得到了较多应用。施工过程中多次张拉预应力可以有效提高结构的承载能力,不同设计参数会对结构的抗震性能产生较大影响。本文通过理论计算和... 详细信息

预应力张弦拱桁架结构是一种新型的预应力钢结构形式,由于其受力合理的特点在国内外工程实践中得到了较多应用。施工过程中多次张拉预应力可以有效提高结构的承载能力,不同设计参数会对结构的抗震性能产生较大影响。本文通过理论计算和试验研究分析了多次张拉预应力、参数设置对张弦拱桁架结构静力、动力性能的影响,主要完成了以下几方面的工作: 进行了模拟施工过程中的多次预应力加载试验。研究了多次预应力对降低结构内力峰值、提高结构刚度的作用。通过有限元分析计算,将一次施加预应力与多次施加预应力的内力峰值与位移峰值进行了比较。得出张弦拱桁架结构随多次加载步骤的内力、位移变化曲线。计算与试验结果较为吻合。对预应力拱桁架模型进行了激振试验。由于结构实际振型是以竖直方向的桁架振动为主,因此在分析时将模型平面外振动进行了约束,试验中通过对结构进行激振,利用共振曲线测得结构竖直方向前三阶振型。此外通过对结构自由振动衰减研究得出了结构的阻尼特性。分析不同配重情况、预应力值大小、支座约束对此类结构自振频率、阻尼比、振型的影响规律。对结构进行模态分析计算将有限元计算结果与理论结果进行了比较,试验结果与理论计算结果吻合较好。对结构模型进行了振动台试验,采用白噪声对结构模型进行扫频分析,得出结构水平第一振型对应频率随拉索预应力值的变化规律。在水平第一振型对应频率变化分析中证实了结构在振动台试验过程中处于弹性工作阶段。得出拉索预应力值的改变、不同约束情况及地震波对结构模型动力响应的影响规律。利用有限元软件进行时程分析计算,得出拉索预应力值大小及不同约束条件对杆件内力的地震响应影响规律,并将理论计算与试验结果进行对比分析。本文通过对张弦拱桁架结构的试验研究和模型的理论分析,得出了各种参数对张弦拱桁架结构力学性能的影响规律,取得了相应结论,并对进一步深入的研究工作进行了展望。

关键词：多次预应力钢结构张弦拱桁架静力试验激振试验振动台试验

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张弦拱桁架结构振动台试验研究

张弦拱桁架结构振动台试验研究

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第六届全国现代结构工程学术研讨会

作者：张爱林王冬梅张国军北京工业大学建筑工程学院

张弦拱桁架结构杆件受力明确简洁、充分发挥了材料的潜能,是一种典型的预应力钢结构体系。本文主要介绍了张弦拱桁架结构模型振动台试验,通过分析白噪声扫频结果研究了拉索预应力值对结构模型水平基频的影响及振动过程中结构自振特性的... 详细信息

张弦拱桁架结构杆件受力明确简洁、充分发挥了材料的潜能,是一种典型的预应力钢结构体系。本文主要介绍了张弦拱桁架结构模型振动台试验,通过分析白噪声扫频结果研究了拉索预应力值对结构模型水平基频的影响及振动过程中结构自振特性的变化情况。通过分析结构模型振动台试验结果得出结构地震反映随拉索预应力值、边界约束条件及输入地震波的变化情况。研究了结构加速度放大系数在模型不同位置的变化情况。分析了振动台试验结果产生的原凶。试验结果及分析结论可为今后此类结构抗震设计及相关研究提供参考。

关键词：预应力钢结构张弦拱桁架白噪声振动台试验

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大跨度张弦拱桁架拉索施工工艺

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天津建设科技 2021年第5期31卷 60-62页

作者：庞云涛李宾天津熙贝众合预应力工程有限公司天津300382

针对预应力拉索施工难度大、工艺复杂的特点,以某245 m张弦拱桁架结构煤场封闭改造工程为例,分析预应力拉索施工过程中的难点和特点,对张弦拱桁架结构施工工艺进行仿真模拟,论述滑道辅助挂索、张拉工装等关键工序的技术要点,介绍拉索、... 详细信息

针对预应力拉索施工难度大、工艺复杂的特点,以某245 m张弦拱桁架结构煤场封闭改造工程为例,分析预应力拉索施工过程中的难点和特点,对张弦拱桁架结构施工工艺进行仿真模拟,论述滑道辅助挂索、张拉工装等关键工序的技术要点,介绍拉索、张拉的施工步骤。

关键词：大跨度预应力拉索封闭改造张弦拱桁架

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V形撑杆下弦管内预应力张弦拱桁架结构设计

V形撑杆下弦管内预应力张弦拱桁架结构设计

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第十五届全国现代结构工程学术研讨会

作者：郑蓉军中信和业投资有限公司

针对工程特点,通过多方案结构选型对比,结合下弦管内预应力管桁架、体内及体外张弦桁架等优缺点,屋盖设计选用了一种双向V形撑杆下弦管内预应力钢绞线张弦拱桁架结构体系,并进行了静力及多遇、设防、罕遇地震分析,取得了良好的经济效果... 详细信息

针对工程特点,通过多方案结构选型对比,结合下弦管内预应力管桁架、体内及体外张弦桁架等优缺点,屋盖设计选用了一种双向V形撑杆下弦管内预应力钢绞线张弦拱桁架结构体系,并进行了静力及多遇、设防、罕遇地震分析,取得了良好的经济效果和技术指标,可供同类工程参考。

关键词： V形撑杆下弦管内预应力张弦拱桁架钢绞线

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抗风索双层弦张弦拱桁架结构稳定分析

抗风索双层弦张弦拱桁架结构稳定分析

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第十届全国现代结构工程学术研讨会

作者：白正仙徐巧云田帅北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室中国石油天然气管道工程有限公司

本文研究讨论了布设抗风索的双层弦张弦拱桁架结构在风荷载作用下的稳定性能,详细分析了抗风索高度、抗风索撑杆数目、抗风索预应力及矢跨比等参数对其稳定性能的影响。

关键词：抗风索双层弦张弦拱桁架稳定性

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基于高性能钢材的张弦拱桁架屋盖受力性能分析

基于高性能钢材的张弦拱桁架屋盖受力性能分析

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庆贺刘锡良教授执教六十周年暨第十一届全国现代结构工程学术研讨会

作者：王红云白正仙刘宁杨意陈鸣飞北京工业大学建筑工程学院辽宁工程技术大学土木与交通学院

张弦拱桁架结构作为一种大跨度预张拉自平衡体系,因其具有结构简单、传力明确、施工方便等特点,目前已在大跨空间结构中得到了一些应用。随着建筑结构向大跨度发展,人们对建筑钢材性能提出了更高的要求,高性能钢材的出现解决了这一难题... 详细信息

张弦拱桁架结构作为一种大跨度预张拉自平衡体系,因其具有结构简单、传力明确、施工方便等特点,目前已在大跨空间结构中得到了一些应用。随着建筑结构向大跨度发展,人们对建筑钢材性能提出了更高的要求,高性能钢材的出现解决了这一难题。本文将高性能钢材引入到用于张弦拱桁架结构体系,研究分析结构性能的影响特点,进行静力和模态方面的分析,通过与普通钢材结构体系分析比较,得出采用高性能钢材对结构体系受力性能的影响。

关键词：高性能钢材张弦拱桁架静力分析模态分析自振频率振型

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抗风索张弦拱桁架结构抗静风性能研究

抗风索张弦拱桁架结构抗静风性能研究

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第十届全国现代结构工程学术研讨会

作者：白正仙田帅许巧云北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室中国石油天然气管道工程有限公司

本文首先通过比较有无抗风索的张弦拱桁架的抗风反应,证实布设抗风索的有效性;其次计算比较了配重法、锚固法及抗风索法三种抗风措施的抗风效能,研究内容为设计采用各抗风方案提供有益参考;最后研究讨论了抗风索布设高度对整体结构抗风... 详细信息

本文首先通过比较有无抗风索的张弦拱桁架的抗风反应,证实布设抗风索的有效性;其次计算比较了配重法、锚固法及抗风索法三种抗风措施的抗风效能,研究内容为设计采用各抗风方案提供有益参考;最后研究讨论了抗风索布设高度对整体结构抗风性能的影响规律,为该结构实际应用打下必要的理论基础。

关键词：抗风索张弦拱桁架抗风

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抗风索张弦拱桁架风振响应分析

抗风索张弦拱桁架风振响应分析

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第十届全国现代结构工程学术研讨会

作者：田帅白正仙谢伟伟北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室

本文用线性滤波器法的自回归法(AR法)来模拟具有随机性、时间相关性、空间相关性的多维脉动风速时程,讨论抗风索张弦桁架在动风荷载下的抗风性能。本文研究成果对抗风索张弦桁架结构的实际应用提供一定理论基础,为其他预应力大跨结构的... 详细信息

本文用线性滤波器法的自回归法(AR法)来模拟具有随机性、时间相关性、空间相关性的多维脉动风速时程,讨论抗风索张弦桁架在动风荷载下的抗风性能。本文研究成果对抗风索张弦桁架结构的实际应用提供一定理论基础,为其他预应力大跨结构的风振反应计算提供参考。

关键词：脉动风抗风索张弦拱桁架抗风性能

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