全局布索预应力钢框架的试验研究

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1、学校代码：10289分类号：TU393密级：公开学号：122100009江苏科技大学硕士学位论文全局布索预应力钢框架的试验研究研究生姓名郭君渊导师姓名唐柏鉴申请学位类别工学硕士学位授予单位江苏科技大学学科专业结构工程论文提交日期2014年12月19日研究方向预应力钢结构论文答辩日期2015年03月19日答辩委员会主席夏长春评阅人2015年03月19日分类号：TU393密级：公开学号：122100009工学硕士学位论文全局预应力钢框架的试验研究学生姓名郭君渊指导教师唐柏鉴副教授江苏科技大学二O一五年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequireme

2、ntsfortheDegreeofMasterofEngineeringExperimentalstudyonCable-supportedandKnee-bracedSteelFrameSubmittedbyGuojunyuanSupervisedbyViceProfessorTangbaijianJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch,2015江苏科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作

3、品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日江苏科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于：(1)保密□，在年解密后适用本授权书。(2)不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日摘要摘要本文基于全局布索预应力钢框架

4、的结构形式，设计两榀缩尺模型进行设计荷载条件下的静力试验，包括全局布索预应力钢框架性能试验和预应力参数试验两部分。根据试验数据对全局布索预应力钢框架各系统的作用机理和整体受力性能、拉索截面积和预拉力等预应力参数的改变对钢框架性能的影响两方面进行有益的研究。最后借助有限元软件SAP2000以试验设计模型为原型，按试验方案所述步骤进行建模计算，将软件模拟结果与试验结果进行对比分析，在证明试验正确性的同时进一步细化了结论。通过性能试验可发现，竖向向下荷载下，隅撑索预拉力对钢框架的不利值会随隅撑索索力的降低逐渐减小并与其同时达到零，索支部分对钢框架的受荷性能则有增强作用。竖向向上荷载下，索支索

5、预拉力对钢框架的不利值会随索支索索力的降低逐渐减小并与其同时达到零，隅撑部分对钢框架的受荷性能则有增强作用。水平向左荷载下，索支索在受荷过程中不起作用，左侧隅撑索预拉力对钢框架的影响则会随着其索力的降低逐步抵消，右侧隅撑索对钢框架的受荷性能则有增强作用。将软件模拟结果与试验数据整体对比分析可发现，两者关系曲线特征吻合较好，但试验数据的绝对值要比软件模拟小，这主要是因试验模型相较于软件分析模型在框架梁内及梁柱交接处增设了许多连接构件，这些构件增强框架的整体刚度。通过预应力参数试验可发现，索支索预拉力的增加增大了索支撑杆对钢框架的顶推力，隅撑索预拉力的增加增大了隅撑撑杆对钢框架的拖曳力，但

6、其对各截面受荷时弯矩和变形的增长率并无影响。不同索截面积的拉索初始预拉力在相等预应力的情况下对钢框架各截面产生的弯矩和变形与其各自的索截面积有关，且按其变化倍数增加。索支索、隅撑索和两索索截面积的增加在竖向荷载下分别使索支承、帯隅撑和全局布索预应力钢框架各截面弯矩变形的增长率不断下降，且存在增长率下降幅度的峰值，其对应索截面积可认为是最经济的索截面积，水平荷载下，索截面积变化对钢框架各截面弯矩变形的增长率影响较小。关键词：预应力；钢结构；预应力钢框架；试验研究IAbstractAbstractBasedonthecable-supportedandknee-bracedsteelfra

7、me,twoscalemodelsaredesignedforthestatictestunderloadconditions,includingperformancetestandpre-stressedparametertest.Accordingtothetestdata,themechanismofeachpart,theoverallmechanicalperformanceandtheinfluenceofcablesectiona