新型空间张拉结构受力性能分析与研究

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随着人类社会的不断发展和物质生活水平的不断提高以及文化事业、体育、工业生产等的不断进步,人们逐渐增加了对空间结构,尤其是大跨度空间结构的需求,从而促进了大跨度空间结构在我国的快速发展。伴随着实际工程数量的不断增多和空间结构形式多样化发展,其相应的理论研究和设计技术也逐渐趋于完善。  近年来,在预应力技术与空间钢结构发展的基础上,发展出很多新型空间钢结构体系,弦支穹顶结构便是其中之一。弦支弯顶结构是由日本川口卫教授提出的一种新型结构形式,它是基于单层球面网壳和张拉整体体系在一起的一种新型混合大跨空间结构。这种结构充分发挥了原有结构的优良特点,使结构更加趋于经济、合理、稳定、美观,在大跨度空间结构领域具有广阔的发展前景。该结构在我国发展时间不长,对其性能的研究分析对指导工程实践意义重大。  本文提出一种新型空间索杆张拉结构,以有限元理论为基础,结合空间张拉结构的几何特征,利用通用有限元软件SAP2000对此结构进行仿真分析。首先,应用软件SAP2000对空间索网和张拉杆件结构进行形态分析,并对此结构进行静力性能分析,掌握其静力分析方法,了解此新型张拉结构的静力性能特点。其次,对此新型结构不同的预应力大小、空间索网布置形式和撑杆高度等参数做具体分析,总结出预应力大小、空间索网布置形式和撑杆高度等参数对此新型张拉结构静力性能的影响规律。最后,对其在雪荷载、风荷载作用下的结构受力和特点进行分析,并且应用时程分析法,研究结构空间索网预应力、空间索网布置形式和撑杆高度等参数对结构的动力特性和地震响应的影响,得出结论。  通过本文的分析研究,对新型空间张拉结构的受力特性有了更深的认识,希望可以为将来的工程设计及施工提供一定的参考。
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