全局布索门式刚架的索参数确定方法研究

摘要

随着我国经济的发展，轻型门式刚架的应用越来越广，需求量也日益增加。当工业和民用建筑对轻型门式刚架的跨度和经济性提出更高的要求时，普通门式刚架已达不到人们的期望要求。全局布索门式刚架为解决这一问题而提出。在结构设计中，对结构索参数分析是全局布索门式刚架设计的关键问题。
　　本文对预应力钢结构的特点和分类进行了总结，在此基础上介绍了国内知名度较高的预应力钢结构的工程应用实例，对国内外预应力钢结构的研究现状进行了回顾与总结，并对本文所要展开内容进行了说明。本文在全局布索门式刚架受力变形分析的基础上，对索参数的确定方法进行了研究，最终总结出单个索体系及全局布索门式刚架的索参数确定准则及分析方法，主要研究结论如下：
　　分别研究弦支梁体系和隅撑索体系在竖向均布荷载、水平风载下结构的内力和变形特征，确定了索在结构体系中担当的作用，并根据该作用，建立索参数的定性确定准则。弦支梁体系以“竖向荷载作用下，结构的挠度控制在设计目标值”为索参数定性确定准则。隅撑索上部索以“风吸力作用下，结构挠度达到设计目标值时索的强度得到充分利用”为索参数确定准则，下部索以“在水平荷载作用下，受压拉索的预应力损失量与初始预应力相等”为索参数的确定准则。由于隅撑索体系上部索和下部索工作方式的不同，可先分别确定其各自的索参数定性确定理论，而后以起主要作用的部分为其共同的确定准则。
　　基于结构简化变形模型，并依据变形叠加原理及索参数定性确定准则进行理论推导，建立索参数的预估理论。最后基于简化的杆系模型，通过有限元软件SAP2000分析体系在外部作用下的结构反应情况，以验证理论推导式，并对推导式出现的偏差进行修正，最后提出了全局布索门式刚架的一般设计步骤及算例。

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第1章 绪论

1.1 预应力钢结构发展应用概述

1.2预应力钢结构的工程应用

1.3预应力钢结构索参数的国内外研究概况

1.4课题来源与主要工作

第2章 全局布索门式刚架的索参数确定方法

2.1 索杆体系构成分析

2.2预应力取值原则与预应力损失

2.3弦支梁索体系

2.4 隅撑索体系

2.5 全局布索门式刚架的索参数确定

2.6 本章小结

第 3 章 索参数定性确定方法的数值验证

3.1 分析模型的确定

3.2弦支梁体系

3.3隅撑索体系

3.5 本章小结

第 4 章 基于索参数的全局布索门式刚架的设计

4.1 门式刚架设计的基本理论

4.2 单榀全局布索门式刚架的设计算例

4.3数值分析

4.4本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢