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《河北工程大学》 2010年
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索—混凝土板预应力组合网架静力与可靠度分析

莫宗云  
【摘要】: 在预应力组合网架和预应力索-杆协同网架的的基础上提出索-混凝土板预应力组合网架形式,将网架上弦用混凝土板替代、下弦用预应力索替代。对索-混凝土板预应力组合网架进行关于设计和施工的探讨,给出了腹杆与板以及腹杆与索的连接节点。并给出了索的布置方式以及索的锚固方式,同时给出了结构的施工工艺。对这种结构进行静力和正常使用极限状态可靠度分析。得出索-混凝土板预应力组合网架有着比较合理的静力分布规律,同时正常使用极限状态可靠度在一定几何尺寸、材料特性、预应力、恒荷载以及活荷载等随机变量作用下是良好的。 将索-混凝土板预应力组合网架用ANSYS软件进行静力特性有限元分析,建立模型时将结构离散成板单元、肋单元、杆单元和索单元。对一20m×20m的正方形结构进行分析得出索-混凝土板预应力组合网架的静力特性,结果显示结构的节点位移中心处最大,往四周逐渐减小;板肋既有受拉又有受压的单元,腹杆既有拉杆又有压杆,并且拉压单元和拉压杆件交替出现;索终应力值全部为拉应力。还对此正方形结构进行了不同预应力作用下的静力分析,分析表明,增大拉索的初始预应力可以改善板以及腹杆的受力状态,而索终应力最大值却不会有明显增加。为了充分了解结构静力特性,又建立了一30m×20m的长方形模型,研究证明长方形的静力规律同正方形的是相同的。 还对构进行了基于“性能”的正常使用极限可靠度分析。利用Ansys有限元软件对索-混凝土板预应力组合网架结构分别进行基于位移和腹杆应力两种性能的正常使用极限状态可靠度分析,模型假定同静力分析一样。结果表明在一定几何尺寸、材料特性、预应力、恒荷载以及活荷载等随机变量作用下结构的正常使用极限状态可靠度是良好的,同时得出各随机变量对位移和腹杆应力的影响程度,给设计和施工提出了参考。
【学位授予单位】:河北工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU352.11

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【参考文献】
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