拉索-拱屋盖体系的结构性能及其施工控制研究

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随着社会的进步,各种类型的大跨度大空间结构在我国不断的出现。这其中,杂交结构因为具有能发挥各种单纯结构优点的特点,因而备受注目。拉索.拱结构是将受拉性能优秀的高强拉索和受压性能良好的拱结构组合而成的杂交结构。既能发挥拉索的受拉性能又能充分利用拱的受压性能,符合充分利用材料性能的原则,理论上可以实现较大的跨度。 本文以郑州新郑机场拉索.拱屋盖体系为背景,借助于非线性有限元的计算理论,对拉索-拱结构的受力性能和施工控制等内容进行了研究,对其力学性能和施工要点有了进一步的认识。为将拉索.拱屋盖体系广泛的运用到工程实践中做了理论铺垫。文章主要包括以下几方面内容: 在现有非线性有限元理论基础上,提出了4节点3次索单元用来模拟结构中的索单元。用考虑截面弯曲转角和扭转转角的直梁单元来模拟结构中的拱单元。 影响拉索-拱结构受力性能的因素多种多样,牵涉到方方面面的内容。本文对郑州新郑机场拉索-拱屋盖结构的受力性能进行了静力和动力分析,分析总结了对此结构受力性能影响较大的几个结构因素。以郑州机场拉索.拱为原型抽象出用于分析计算的理论模型。分别改变模型中的一些参数,对理论模型中的腹索数量、下弦索预张力和拱矢高比等参数对结构静力性能的影响进行了详尽的分析,比较这些参数对结构受力性能的影响。总结出适合的参数范围。并对结构的自振特性进行了分析,研究了结构的动力性能。 以现代控制理论为基础,建立了拉索-拱结构的施工控制思想。详细介绍了在拉索-拱结构的施工过程中运用施工控制的方法和步骤,针对不同的构件采用不同的控制参数。结合郑州新郑机场这个工程实例来说明工程施工控制的实施过程。
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