無站臺柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)性能分析與倒塌模擬研究.pdf

1、大跨度、大柱距的無站臺柱鋼結(jié)構(gòu)雨棚被廣泛應用于我國新時期的火車站建設中，其現(xiàn)代化的建筑設計、通透的站臺視覺感受及寬敞舒適的使用效果已經(jīng)得到業(yè)內(nèi)與社會公眾的普遍認可。本文對無站臺柱雨棚中有鮮明特點及廣泛應用前景的張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)進行了研究，研究內(nèi)容涉及該類結(jié)構(gòu)的靜力性能、穩(wěn)定性能、抗震性能、抗風性能以及抗連續(xù)倒塌性能五個方面，研究結(jié)果為該類結(jié)構(gòu)在設計時所需考慮的共性問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)出供設計人員參考使用的規(guī)律

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

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)靜力性能改進目標的預拉力值確定方法。
　　 本文第三章分析了無站臺柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模式、失穩(wěn)機理及影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的相關(guān)因素。重點研究了目前較少涉及的倒三角立體桁架抗扭剛度對結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性能的影響，研究過程揭示了增強立體桁架抗扭剛度能提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的機理，并給出了增強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)時所發(fā)揮的作用，研究了桿件屈服對結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的影響。
　　 本文第四章研究了無站臺柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)的自振特性，并在此基礎(chǔ)上較為詳細地計算分析了結(jié)構(gòu)在水平及豎向地震作用下的位移、內(nèi)力響應，根據(jù)響應規(guī)律研究了該類結(jié)構(gòu)抗震設計時的簡化分析方法。隨后還考察了結(jié)構(gòu)縱向區(qū)間長度與行波效應的相互關(guān)系。
　　 本文第五章研究了無站臺柱張弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)的風載體型系數(shù)，給出了該類結(jié)構(gòu)風載體型系數(shù)的分布規(guī)律和取值方法。編制了脈動風時程模擬程序

5、，對結(jié)構(gòu)進行了風致動力響應分析，得到了結(jié)構(gòu)的風振系數(shù)。計算了作用在結(jié)構(gòu)上的風荷載值，對結(jié)構(gòu)進行了多級風荷載下的受力性能分析，并得到了結(jié)構(gòu)在終級風荷載下的破壞模式。本章最后歸納了結(jié)構(gòu)在風荷載作用下的性能特點。
　　 本文第六章在備選荷載路徑設計思想的引導下，分析了無站臺柱弦桁架雨棚結(jié)構(gòu)中各類構(gòu)件的敏感性，依據(jù)分析結(jié)果對結(jié)構(gòu)在敏感構(gòu)件失效后的響應或倒塌過程進行了模擬，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