鋼結(jié)構(gòu)交錯(cuò)桁架體系的彈塑性全過程分析理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系是鋼結(jié)構(gòu)中的一種新型承重結(jié)構(gòu)體系,國外對這種體系進(jìn)行了一定的理論分析,并也有了一些工程實(shí)踐.但當(dāng)將這類結(jié)構(gòu)體系運(yùn)用到高層建筑中時(shí),如何考慮結(jié)構(gòu)變形對內(nèi)力的影響、如何判定結(jié)構(gòu)的極限承載力,對于這類體系的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)作用,而國內(nèi)外在這方面的研究尚屬空白.該文結(jié)合教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目號99089),和國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號50078021)、高校博士點(diǎn)基金(批準(zhǔn)號2000053203)等資助項(xiàng)目,首次對交錯(cuò)

2、桁架結(jié)構(gòu)體系展開空間三維的二階彈塑性全過程分析和模型試驗(yàn)研究,旨在為該結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用提供設(shè)計(jì)依據(jù),為中國制定《輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》提供理論基礎(chǔ).該論文主要完成了以下工作:首先,根據(jù)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論構(gòu)造出的交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)空間單元的幾何剛度矩陣和彈塑性剛度矩陣,算例分析表明這些矩陣能準(zhǔn)確地計(jì)算出結(jié)構(gòu)的空間二階效應(yīng)和空間單元彈塑性桿端力增量,計(jì)算結(jié)果具有良好的精度.其次,通過對交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)的一些算例對比,得到了該結(jié)構(gòu)一些帶規(guī)律性的結(jié)論,

3、這是國內(nèi)首次對交錯(cuò)桁架體系進(jìn)行空間三維的彈塑性全過程分析.第三,為方便工程設(shè)計(jì),該文首次提出了交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系考慮空間整體二階效應(yīng)的簡化設(shè)計(jì)方法,該方法的優(yōu)點(diǎn)是能用修正后的空間一階分析的結(jié)果來反映結(jié)構(gòu)考慮二階效應(yīng)后的響應(yīng),具有較強(qiáng)的可操作性.最后,該文還進(jìn)行了試驗(yàn)研究,這是國內(nèi)外對高層交錯(cuò)桁架體系的首次模型試驗(yàn)研究.試驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果吻合良好,這說明在理論分析中選用樓板平面內(nèi)無限剛性的模型是可行的.同時(shí)試驗(yàn)現(xiàn)象也表明,樓板在協(xié)調(diào)相鄰