张弦结构连续倒塌分析与抗倒塌设计

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1、分类号：TU393．3UDC：624题目．IS2<663单位代码：学号：密级：北京工业大学硕士学位论文10005S20070400l公开英文并列￡煦暨暨堑Y曼盟11堑s星垒n丞Y墨is题亟盈熊i：￡Qll鲤殴盘茧鳃Q￡题目k垫址血略盟型三监研究生姓名：塑烛堡专业：绪控兰猩研究方向：太堕窒回绫堑导师姓名：毯邀堑职称：副塾攮论文报告提交日期2Q!Q生主且学位授予日期授予单位名称和地址j￡塞王些太堂j垦塞壹朝阻屋平墨固!鲤量f●独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知

2、，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得jE塞王些态堂或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：关于论文使用授权的说明本人完全了解j量塞王业太堂有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名导师签名：丝箜塑日期：迎[旦

3、：2≤：．哆＼L▲摘要摘要本文对张弦结构的连续倒塌规律进行了初步探讨。利用显式动力有限元软件ANSYS／LS．DⅥ呵A，在局部破坏和强震作用下，对张弦结构进行了连续倒塌仿真模拟，总结出张弦结构的连续倒塌规律，并提出适用于设计的抗连续倒塌措施。主要工作如下：1)对单向张弦梁结构进行连续倒塌分析，模拟出该类型结构在局部破坏和强震作用下的连续倒塌过程。模拟结果表明：撑杆的失效会导致单向张弦梁结构发生连续倒塌。撑杆数目不宜少于7根，撑杆数目增加有利于结构的抗连续倒塌；靠近支座的撑杆在地震中易失效，成为引起结构连续倒塌的

4、主要因素。边跨构件的失效比中间跨构件的失效更易引发结构的连续倒塌；屋面檩条能够很大程度的提高单向张弦梁的抗连续倒塌能力，屋面檩条与上弦梁的连接为固结时比铰接能更好的提高张弦梁结构的抗连续倒塌能力。平行于跨度方向的水平地震易引起单向张弦梁结构的连续倒塌，竖向地震次之，垂直于跨度方向的水平地震对单向张弦梁的影响最小。在对单向张弦梁进行连续倒塌分析的基础上，提出单向张弦梁结构的抗连续倒塌措施。2)对双向张弦梁结构进行连续倒塌分析，模拟出该类型结构局部破坏及强震作用下的连续倒塌过程。模拟结果表明：撑杆的失效会导致双向张

5、弦梁结构发生连续倒塌。结构中每跨撑杆的数目不宜少于7根，撑杆数目增加有利于结构的抗连续倒塌；边跨索及边跨柱的失效比中间跨更容易引发结构的连续倒塌；双向张弦梁结构的抗震能力相对较差，水平地震比竖向地震更容易引起结构的连续倒塌。在对双向张弦梁进行连续倒塌分析的基础上，提出双向张弦梁结构的抗连续倒塌措施。3)对单向张弦桁架进行连续倒塌分析，模拟出该类结构在局部破坏及强震作用下的连续倒塌过程。模拟结果表明：单向张弦桁架由于桁架本身的刚度较大，单根撑杆的失效基本不会引起结构的连续倒塌；靠近支座的撑杆在地震中易首先失效，成

6、为引起结构连续倒塌的因素。水平地震较竖向地震易引起单向张弦桁架的连续倒塌。地震中单向张弦桁架发生连续倒塌的顺序一般为：撑杆首先屈曲，随后桁架出现破坏并失稳，最终结构发生倒塌。桁架中易出现破坏的构件有：跨中上弦梁、下弦梁，靠近支座的斜腹杆，与索端连接的杆件。在对单向张弦桁架进行连续倒塌分析的基础上，提出单向张弦桁架的抗连续倒塌措施。北京工业大学工学硕士学位论文关键词：张弦结构连续倒塌分析抗倒塌设计局部失稳轴力放大系数ABSTRACTABSTRACThlthjsp印％也epro目essivecollapsemleo

7、fbe锄st血坞s缸ucturewasdiscussed。Undernleconditionof10cald锄ageands缸．ongseisIIlic，廿lepr0孕essivecollapseofbe锄s饥ngs饥lctureweresimulatedbyeXplicitdyn锄ic丘11itee1锄emso腑areANSYS／LS-DYNA，andmepr0日essivecoll印semleofthis啪eofs仃uc心ewaus0bt痂ed，alsomeapplicableme踟resagaillStp

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