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张弦梁结构稳定性分析及优化设计

薛启超  
【摘要】:我国大跨度空间结构近十余年来取得了迅猛的发展。工程实践的数量较多,空间结构的型式趋向多样化,相应的理论研究和设计技术也逐步完善。20世纪90年代以后,随着大跨度公共建筑兴建的需要,预应力技术与空间钢结构找到了结合点,发展迅速,创造出多种空间钢结构新体系。其中预应力网架与网壳、索拱、斜拉网架等一系列预应力索杆体系具有充分发挥受拉杆件的强度潜力、结构轻盈、时代感强等优点,推广应用和发展前景是无比广阔的。 张弦梁结构是近几年发展起来的典型的预应力索杆体系,具有受力合理、制造施工简单、运输方便,且极富时代气息等特点。该结构的应用在我国尚处于起步阶段,所以研究其受力性能对工程实践指导具有重要的意义。 张弦梁结构的稳定性包括整体稳定性和局部稳定性,本文分别张弦梁构件的稳定性进行了分析。 本文使用分析软件ANSYS自带的编程语言对张弦桁架结构进行了参数化编程,使用了ANSYS中的优化工具对张弦梁结构构件截面进行了尺寸优化。 最后,本文通过多次计算讨论了不同矢跨比、垂跨比对张弦梁结构的用钢量的影响。


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