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在轻型房屋钢结构体系中，门式刚架结构在施工周期、结构适用性上与传统建筑产品相比，具备明显的优势。当前对门式刚架省钢的研究主要集中在针对截面内力情况，采用楔形门式刚架。本文针对普通大跨度实腹式门式刚架随着跨度的增大经济性指标下降的问题，采取另一种方法，在门式刚架的梁柱连接处布置水平预应力拉索。通过施加预应力来改善结构内力状况，使部分构件卸载，从而改变传统的钢结构计算模式，为新型的钢结构设计和科学的施工方法提供一点建议。本文采用拉索法对门式刚架施加预应力，完善了变截面杆件的刚度矩阵。利用有限元原理和MATLAB语言，编制了有限元计算分析程序，研究了拉索的初拉力、拉索的截面积、门架的跨度、门架的坡度等参数对预应力门式刚架受力性能的影响，得出了预应力门式刚架结构内力和变形的变化规律；还利用振动学原理和ANSYS的APDL语言对预应力门式刚架进行了模态有限元分析，着重研究了柱高、坡度、跨度等对预应力门式刚架模态的影响，分析了预应力门式刚架的结构自振特性问题，为工程结构的谐响应分析、瞬态动力学分析、频谱分析提供了理论计算依据。在对受力性能研究和模态有限元分析过程中，都对普通门式刚架和预应力门式刚架进行了比较，给出了相应的设计建议，为实际工程设计提供有益的参考资料。