無(wú)站臺(tái)柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)性能分析與倒塌模擬研究.pdf

1、大跨度、大柱距的無(wú)站臺(tái)柱鋼結(jié)構(gòu)雨棚被廣泛應(yīng)用于我國(guó)新時(shí)期的火車站建設(shè)中，其現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)、通透的站臺(tái)視覺(jué)感受及寬敞舒適的使用效果已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)與社會(huì)公眾的普遍認(rèn)可。本文對(duì)無(wú)站臺(tái)柱雨棚中有鮮明特點(diǎn)及廣泛應(yīng)用前景的張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，研究?jī)?nèi)容涉及該類結(jié)構(gòu)的靜力性能、穩(wěn)定性能、抗震性能、抗風(fēng)性能以及抗連續(xù)倒塌性能五個(gè)方面，研究結(jié)果為該類結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)所需考慮的共性問(wèn)題提供了分析方法及解決途徑，并根據(jù)部分結(jié)論總結(jié)出供設(shè)計(jì)人員參考使用的規(guī)律

2、和依據(jù)。
　　 本文第一章介紹了無(wú)站臺(tái)柱雨棚的由來(lái)及在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀。概括了張弦桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，分析了張弦桁架結(jié)構(gòu)在應(yīng)用于無(wú)站臺(tái)柱雨棚時(shí)所具備的優(yōu)勢(shì)。對(duì)目前關(guān)于無(wú)站臺(tái)柱張弦桁架雨棚的研究進(jìn)行了總結(jié)，明確了本文要做的研究工作。
　　 本文第二章系統(tǒng)建立了無(wú)站臺(tái)柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的理論分析方法，給出了在對(duì)稱均布荷載、反對(duì)稱均布荷載、半跨均布荷載、溫度荷載以及預(yù)拉力荷載作用下，結(jié)構(gòu)受力及變形的理論計(jì)算公式。

3、根據(jù)得到的理論公式研究了結(jié)構(gòu)在各種靜力荷載作用下的受力性能，給出了基于結(jié)構(gòu)靜力性能改進(jìn)目標(biāo)的預(yù)拉力值確定方法。
　　 本文第三章分析了無(wú)站臺(tái)柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模式、失穩(wěn)機(jī)理及影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的相關(guān)因素。重點(diǎn)研究了目前較少涉及的倒三角立體桁架抗扭剛度對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性能的影響，研究過(guò)程揭示了增強(qiáng)立體桁架抗扭剛度能提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的機(jī)理，并給出了增強(qiáng)立體桁架抗扭剛度的具體方法。此外本章內(nèi)容還分析了結(jié)構(gòu)體系中連系桁架在限制主桁架失

4、穩(wěn)時(shí)所發(fā)揮的作用，研究了桿件屈服對(duì)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的影響。
　　 本文第四章研究了無(wú)站臺(tái)柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)的自振特性，并在此基礎(chǔ)上較為詳細(xì)地計(jì)算分析了結(jié)構(gòu)在水平及豎向地震作用下的位移、內(nèi)力響應(yīng)，根據(jù)響應(yīng)規(guī)律研究了該類結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)的簡(jiǎn)化分析方法。隨后還考察了結(jié)構(gòu)縱向區(qū)間長(zhǎng)度與行波效應(yīng)的相互關(guān)系。
　　 本文第五章研究了無(wú)站臺(tái)柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)的風(fēng)載體型系數(shù)，給出了該類結(jié)構(gòu)風(fēng)載體型系數(shù)的分布規(guī)律和取值方法。編制了脈動(dòng)風(fēng)時(shí)程模擬程序

5、，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了風(fēng)致動(dòng)力響應(yīng)分析，得到了結(jié)構(gòu)的風(fēng)振系數(shù)。計(jì)算了作用在結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載值，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了多級(jí)風(fēng)荷載下的受力性能分析，并得到了結(jié)構(gòu)在終級(jí)風(fēng)荷載下的破壞模式。本章最后歸納了結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的性能特點(diǎn)。
　　 本文第六章在備選荷載路徑設(shè)計(jì)思想的引導(dǎo)下，分析了無(wú)站臺(tái)柱弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)中各類構(gòu)件的敏感性，依據(jù)分析結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)在敏感構(gòu)件失效后的響應(yīng)或倒塌過(guò)程進(jìn)行了模擬，根據(jù)模擬結(jié)果總結(jié)了該類結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的倒塌模式。在以上分析的基礎(chǔ)上提