斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌能力及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是由斜拉索、塔柱和剛性結(jié)構(gòu)組成的一種形式新穎的大跨度空間雜交結(jié)構(gòu)體系。由于其良好的受力性能和新穎的建筑造型，已有廣泛的應(yīng)用。此種結(jié)構(gòu)體系在正常使用和維護(hù)狀態(tài)下的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)成熟，但是在意外事件下結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌能力的研究仍處于初級(jí)階段。
　　本文在國(guó)內(nèi)外連續(xù)倒塌研究成果的基礎(chǔ)上，采用變換荷載路徑法為分析方法，并在非線性動(dòng)力分析中應(yīng)用了考慮初始狀態(tài)的全動(dòng)力方法來(lái)計(jì)算斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。基于大型通用有限元軟件ABAQUS，以一種

2、常見(jiàn)形式的斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為對(duì)象，采用非線性動(dòng)力分析方法，初步研究了在拉索失效的情況下，不同參數(shù)對(duì)動(dòng)力分析結(jié)果的影響，并采用合適的參數(shù)來(lái)分析結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌能力。
　　除了動(dòng)力分析外，通過(guò)在靜力分析中采用荷載動(dòng)力放大系數(shù)對(duì)失效構(gòu)件所屬區(qū)域內(nèi)的荷載進(jìn)行放大，也可以模擬結(jié)構(gòu)的動(dòng)力效應(yīng)。本文通過(guò)簡(jiǎn)要的分析，發(fā)現(xiàn)UFC規(guī)范針對(duì)框架結(jié)構(gòu)提出的荷載動(dòng)力放大系數(shù)對(duì)于斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)并不適用，而針對(duì)斜拉橋的PTI規(guī)范中提出的反向施加完整結(jié)構(gòu)拉索內(nèi)力法能夠

3、較好地反映出斜拉網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在拉索失效情況下的動(dòng)力效應(yīng)。分析結(jié)果表明：在處于不同位置的構(gòu)件失效情況下，荷載動(dòng)力放大系數(shù)的取值不同；在線性靜力和非線性靜力分析中，荷載動(dòng)力放大系數(shù)的取值也不相同。
　　斜拉結(jié)構(gòu)在斷索后的極限承載能力是反映結(jié)構(gòu)易損性以及安全儲(chǔ)備的一個(gè)重要特征。利用塑性極限分析方法，推導(dǎo)出一種常見(jiàn)形式的斜拉網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載能力計(jì)算公式，并與有限元軟件做對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)果吻合較好。此方法可較快的對(duì)結(jié)構(gòu)斷索后的極限承載能力進(jìn)行