空間鋼管桁架結構動力性能及抗震方法研究.pdf

1、鋼管桁架結構是以網架結構為基礎發(fā)展起來的一種新型結構形式，這種結構形式能更充分地利用材料的特性，同時能將人們對建筑物的功能要求、美觀要求與經濟效益完美地結合在一起，因此鋼管桁架結構在世界范圍內得到了廣泛的應用，但是對鋼管桁架的研究偏向于具體工程實例的研究，沒有形成比較通用的設計計算方法，因此有必要對鋼管桁架結構進行進一步的研究來滿足新的需要。鋼管桁架梁和鋼管桁架拱是空間鋼管桁架結構的兩種主要形式，本文主要對這兩種結構的動力特性、動力響應

2、及水平地震作用下的簡化計算方法作了較為系統(tǒng)的研究。
　　 為了得到鋼管桁架梁和桁架拱的關鍵影響參數(shù)，為管桁結構的概念設計提供依據，利用模態(tài)分析，通過ANSYS有限元軟件，分別對桁架梁和桁架拱的自振特性進行了分析，得到高跨比H/L、截面寬高比W/H和榀間距s對桁架梁、桁架拱的動力特性有一定的影響。進而利用振型分解反應譜法，分別對桁架梁和桁架拱在高跨比H/L、截面寬高比W/H和榀間距S變化下的桁架桿件軸力進行了參數(shù)分析。通過分析發(fā)現(xiàn)

3、結構的高跨比H/L對桁架梁和桁架拱動力響應的影響最為顯著。在進行鋼管桁架梁的設計時，建議將梁的高跨比控制在1/28以內，寬高比控制在1/2.3以內，榀間距控制在4米以外，但榀間距不宜過大。在進行落地式鋼管桁架拱的設計時，建議將拱的高跨比控制在1/28≤H/L≤1/8之間，寬高比控制在1/1.2以內，榀間距控制在4米以外，但榀間距也不宜過大。
　　 另外，定義水平地震影響因子K=水平地震作用下桿件最大軸力/對應桿件在靜力作用下的桿