预应力张弦拱结构的理论分析和受力特性研究

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该文在大量查阅国内外文献的基础上,归纳说明了张弦梁结构的基本概念和应用背景;并且根据张弦梁结构的形成特点,对其进行了分类.同时,在扼要介绍其工程应用的基础上,分析了预应力张弦拱结构的主要优点.该文通过分析研究,将预应力张弦拱结构简化为一次超静定结构,采用结构力学中的力法,得出一种预应力张弦拱结构的简化分析方法,推导了精确计算公式,同时也给出了近似公式用于初步计算.该文根据空间梁单元、杆单元( 索单元被处理为只拉不压杆单元)的几何非线性有限元法公式编制了空间张弦拱结构有限元 计算程序,采用所编程序精确分析了单向预应力张弦拱结构的空间结构模型.研究了在各种工况下结构内力与位移的分布与性状,同时验证简化分析方法的正确性.最后还分析了支座约束条件、撑杆与上弦拱连接形式、纵向支撑索预应力改变时受力性能的变化.该文还研究分析了张弦拱结构施加预应力值的确定原则,并通过对上海浦东国际机场张弦拱结构预应力施加过程的研究,提出了一种新的施工方案,与机场工程的施工方案进行了比较分析.
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