浅谈张弦结构的动力特性和地震响应研究

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1、北京工业大学硕士学位论文张弦结构的动力特性和地震响应研究姓名：王三军申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：李振宝20070501摘要张弦结构是一种新型的预应力钢结构形式，由于其受力合理的特点在国内外工程实践中得到了较多应用。本文通过理论计算和试验研究分析了张弦结构的动力特性和抗震性能，并分析了各参数对结构动力性能的影响，主要完成了以下几方面的工作：．，建立单向和双向的张弦结构模型，利用SAP软件对张弦结构进行了模态分析，并系统的分析了张弦结构的自振特性，综合考虑各参数对其自振特性的影响。对双向张弦结构模型进行了激振试验。由于结构实际振型是以竖直方

2、向的桁架振动为主，因此在分析时将模型平面外振动进行了约束，试验中通过对结构进行激振，利用共振曲线测得结构竖直方向前三阶振型。此外通过对结构自由振动衰减研究得出了结构的阻尼特性。分析不同配重情况、预应力值大小、支座约束对此类结构自振频率、阻尼比、振型的影响规律。对结构进行模态分析计算将有限元计算结果与理论结果进行了比较，试验结果与理论计算结果吻合较好．对张弦结构在地震作用下的结构动力响应做了系统的研究，并分析了矢跨比、垂跨比、撑杆数目和预应力度等参数对张弦结构抗震性能的影响。首先利用反应谱法分别对单向和双向张弦结构进行了地震响应的计算与分析，并用时程法

3、对竖向地震响应进行了校核；最后对结构的参数影响进行了简单的论述。本文通过对张弦结构的试验研究和模型的理论分析，得出了各种参数对张弦结构力学性能的影响规律，取得了相应结论，并对进一步深入的研究工作进行了展望．关键词：张弦结构；自振特性；激振试验；一地震响应ABSTRACTBeamstringstructureisoneoftheFlOWpre-stresssteelstructurestyles．becauseitpossessedofrationalmechanicalfeature,ithasbeenusedinmanynationalandfor

4、eignengineeringpractic4器．Thispaperanalysesdynamicalcharacteristicandseismiccharacteristicofthebeamstringslructurebytheoreticalcalculationandexperimentalresearch．Andanalysesdifferentparametersproducetheimpactstostaticanddynamicalbehaviorofthes1习田：t弧Themainissuesinthepaperare：Des

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6、tioncharacteristicsexperiments黜researchedinthispaper．Becausetherealitymodesofsh'uctu犯mostlyal'overticaldirectionarchtrussvibration,somodelvibrationsinouterplane眦rq船ictedinanalysis．Inexperiment,thefrontthreenmdesofverticaldirectionsmachievedthroughvibrationexciterintheffffucture

7、．DependingfreevibrationattenuationclR've啪aohiovedampingratiocharacteristics．Thispaperanalysestheimpactsofdifferentrostrains’differentloadsanddifferentpre-stressvalueofcableonthenatmalwlorationfrequency,dampingratioandmodeofstructure．Theexperimentresultsalecomparedwiththefinitee

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