索托桁架結(jié)構(gòu)延性設(shè)計研究.pdf

1、索托結(jié)構(gòu)是一種新型的張力空間結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)結(jié)合了斜拉結(jié)構(gòu)與懸索結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，通過拉索從桁架或者網(wǎng)架底部穿過以達到“托”起上部結(jié)構(gòu)的目的。與斜拉結(jié)構(gòu)相比，索托結(jié)構(gòu)具有更高的拉索使用效率，并具有對拉索與梁夾角限制更小的優(yōu)點。這兩大優(yōu)點使索托結(jié)構(gòu)較斜拉結(jié)構(gòu)具有更好的經(jīng)濟性與安全性。索托結(jié)構(gòu)已經(jīng)在工程實踐中得到應(yīng)用，并取得一定的理論研究成果。
　　為了探索在工程實踐中更為實用的索托結(jié)構(gòu)延性設(shè)計方法，本文主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)開

2、展索托桁架結(jié)構(gòu)靜力分析，利用有限元分析軟件建立索托桁架結(jié)構(gòu)整體模型，在標準荷載、恒荷載和設(shè)計荷載下進行模擬計算。通過靜力分析，選擇適當?shù)某跏妓髁εc初選索截面。
　　(2)開展索托桁架結(jié)構(gòu)雙非線性穩(wěn)定分析，根據(jù)靜力分析求得的索力范圍與初選索截面，建立有限元模型，進行考慮材料非線性與幾何非線性的全過程屈曲分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇最終的設(shè)計索力與設(shè)計截面。
　　(3)在上述兩個建模分析過程中，分別采用自由度耦合加彈簧單元以及“點-點

3、”接觸單元兩種方法模擬索托節(jié)點，并對比兩種索托節(jié)點模擬方法計算結(jié)果，驗證“點-點”接觸單元模擬索托節(jié)點的可行性與正確性。結(jié)果表明“點-點”接觸單元模擬索托節(jié)點與自由度耦合加彈簧單元模擬索托節(jié)點的結(jié)果差異不大且更偏安全。
　　(4)開展索托桁架結(jié)構(gòu)罕遇地震時程分析，根據(jù)穩(wěn)定分析求得的設(shè)計索力與設(shè)計截面，使用“點-點”接觸單元模擬索托節(jié)點建立有限元模型。根據(jù)結(jié)構(gòu)周期與場地條件，利用最不利地震動原理選擇恰當?shù)牡卣鸩ㄟM行罕遇地震時程分析，