浅谈张弦梁结构的节点设计及其极限承载力的有限元分析

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1、天津大学硕士学位论文张弦梁结构的节点设计及其极限承载力的有限元分析姓名：胡贵生申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：丁阳20070601摘要张弦梁结构由于具有良好的受力性能和经济指标而越来越得到人们的重视。张弦梁结构是新型的预应力空间结构体系，具有受力合理、自重轻、杆件类型少等特点。但是，张弦梁结构节点种类较多，形式多样，受力复杂。因此，张弦梁结构节点的设计则显得尤为重要。本文首先归纳了国内外常用的、成熟的钢管节点形式，并概述了国内几个典型的张弦梁结构工程实例的节点。然后结合天津站雨蓬改造工程的张

2、弦梁结构设计，对索端锚固节点、v型撑杆与上弦的连接节点、V型撑杆与索的连接节点、支座节点和柱顶分叉节点等节点进行了设计，经过计算对比分析确定了合理的节点形式。建立了节点的有限元模型，对索端锚固节点和柱顶分叉节点进行了极限承载力的非线性分析。对比分析了上弦杆和跨间上弦杆间是否设置圆弧过渡对索端锚固节点的极限承载力的影响，讨论了耳板与上弦杆连接的相贯量对索端锚固节点的极限承载力和变形的影响。计算得出了柱顶分叉节点的轴压极限承载力和压弯极限承载力。关键词：’张弦粱结构，节点形式，有限元，非线性，极限承载力A

3、BSTRACTBeamstringstructure(forshortBSS)，withgoodmechanicperformanceandeconomicbenefit，hasbeenpaidmoreandmoreattentionto．Thistypeofstructureisanewpre—stressedspatials缸ucnlI．esystem,withsuchcharactersasforcingreasonably,lightweightandlessmembertypes．Howev

4、er,withthejointsofthiss锄cturetypemore，formdiverseandforcingcomplicated,thedesignofthejointsisespeciallyimportant．Thecommonandripestylesofthesteeltubejointsarefirstlysummarizedinthispaper,andthenthejointsofseveraltypicalBSSprojectsinourcountryhavebeenpre

5、sented．CombingdesignoftheBSSoftheawningrebuildingprojectofTianjinrailwaystation,thejointsincludingtheanchoragebearingjointattheendofthecable，thejointofV-barandcable，thejointofV-barandupperchordtube，thesupportjointandthejointontopofcolumn，havebeendesigne

6、dandtherightstylesofthejointshavebeenobtainedaReranalysisandcontrast．Thefiniteelementmodelsofjointshavebeenbuilt．Thenonlinearanalysisontheultimatebearingcapacityoftheanchoragebearingjointandthejointonthetopofcolumnhasbeencarriedon．Theeffectofthechamfera

7、nglebetweentheupperchordtubeandtheupperchordtubeamongtwospansontheultimatebearingcapacityoftheanchoragebearingjointhasbeenanalyzed。TheweldlengthoftheauricleandtheupperchordtOtheultimatebearingcapacityandrigidityoftheanchoragebearingjointhasbeendiscussed

8、．Theultimatebearingcapacitiesofthejointontopofcolumnbearingaxisloadandeccentricloadhavebeenobtained．KEYWORDS：beamstringstructure，thestyleofthejoint，thefiniteelement，nonlinear,theultimatebearingcapacity独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行