屋盖钢桁架结构设计与体外预应力加固研究

摘要

随着科学技术的不断发展进步,新型材料在各个行业中得到越来越广泛的应用,而钢材作为建筑结构最基本的材料之一,钢桁架结构被广泛应用于民用与工业建筑。由于已经修建的建筑结构随着使用时间的延长以及结构功能的改变等原因,或者在钢结构原本存在的严重缺陷,以及使用条件的改变等因素的影响下,结构构件本身的强度、刚度或稳定性不再满足正常的使用规范要求。针对这些情况,对原有钢结构的加固已经成为保证结构安全的必由之路。本文针对某实际工程钢桁架的加固,完成了如下主要工作:
　　(1)简介了钢桁架结构加固的研究背景以及国内外的研究现状,描述钢管桁架结构的形式、特点以及结构功能改造带来的问题等,对常用的钢桁架结构加固方法进行了概述,并分析了各种加固方法的优缺点。
　　(2)由于某钢桁架屋盖结构使用条件的改变,承载力已经不满足使用要求,采用3D3S设计软件建立钢桁架结构模型,分析该桁架结构在现有荷载作用下的受力状态,对强度、刚度或承载力不满足的等状态,并对存在危害的杆件进行加固,以确保结构的正常使用。
　　(3)在平面桁架结构体系中,节点是桁架结构中受力最复杂的部分,节点受力性能的分析及节点设计非常重要。由于本加固工程涉及的节点带有节点板域,受力情况相当复杂,现有的设计规范无法通过手算,计算节点域的应力和变形,所以本文采用有限元软件ANSYS对屋盖钢管桁架结构中的一个相贯节点进行了分析,给出了钢管桁架以及节点板应力和变形的计算方法。

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第一章 绪论

1.1 钢桁架的介绍

1.2 工程项目概况

1.3 钢结构加固在国内外的研究现状

1.4 本课题的研究内容及意义

1.5 本章小结

第二章 钢桁架的设计与受力分析

2.1 钢桁架结构的设计

2.2 工程实例钢桁架屋面结构受力分析

2.3 本章小结

第三章 钢桁架加固处理分析

3.1 前言

3.2 体外预应力加固在国内外研究现状

3.3 体外预应力加固设计理论

3.4 本工程实例加固方案的确定

第四章 屋盖钢桁架节点有限元分析

4.1 有限单元法简介

4.2 ANSYS分析功能简介

4.3 节点有限元分析

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

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致谢