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本文针对索—拱结构利用ANSYs有限元程序将这种结构离散为梁元和索元,对其进行非线性分析。文中使用牛顿—拉弗森法和弧长法对荷载—位移平衡路径进行跟踪研究,研究了索对结构极限承载力的影响;分析中考虑了不同矢跨比和长细比等因素对索—拱结构极限承载力的影响。通过对这种新型结构的分析和研究,从中获得了对索—拱结构设计有益的结论。本论文的主要工作包括:
1分析了不同布索方案对索—拱结构在全跨均布荷载、半跨均布荷载、拱顶集中荷载作用下弹塑性极限承载力的影响,分析提出了较合理的布索方案。
2分析矢跨比的变化对索—拱结构的弹塑性极限承载力的影响,得出了索—拱结构在不同荷载作用下的最佳矢跨比。
3分析长细比对索—拱结构的弹塑性极限承载力的影响,在此基础上回归了圆管截面索—拱结构的承载力公式。
4分析索截面改变对索—拱结构弹塑性极限承载力的影响,得出了较经济的索截面面积。
5分析了索的预应力和不同边界条件对索—拱结构的极限承载力的影响;研究发现对索施加预应力和改善边界条件可有效提高极限承载力。