浅谈新型抑制屈曲支撑在结构工程中应用若干理论问题研究

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1、同济大学土木工程学院硕士学位论文新型抑制屈曲支撑在结构工程中应用若干理论问题研究姓名：郑维科申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：余绍锋20070301摘要为了解决框架结构中普通钢支撑受压发生屈曲的问题，相关学者经过多年的研究提出了一种不会屈曲的支撑构件，称为抑制屈曲支撑。但是，由于其自重较大、加工制作不方便等缺点，限制了其在网架、网壳等空间结构中的应用，由此引入了新型抑制屈曲支撑，内核构件与外包构件均采用钢管截面。新型抑制屈曲支撑主要应用于空间结构中关键部件的稳定监测与控制，利用内管失稳时的侧向变形对其进行监

2、测，外管对内管的侧向约束作用抑制内管失稳后变形的进一步发展。本文首先从利用结构的失稳规律着手，对于新型抑制屈曲支撑构件如何进行监测与控制进行了探索性研究。然后，为了确定新型抑制屈曲支撑内外管合适的间隙艿，文中以利用一个半波变形进行监控的支撑为例，采用内管边缘纤维屈服准则和钢结构稳定安全储备系数方法，推导出支撑合适的内外管间隙万计算公式，分析了其对失稳监控效果的影响。随后，分析了新型抑制屈曲支撑可能发生的破坏形式。以利用一个半波变形进行监控的支撑为例，根据支撑所起到的监控作用，确定了其最终的破坏形式。由此，分析出支撑

3、内外管的刚度要求。最后，考虑内外管间隙万以及内外管刚度要求，确定了新型抑制屈曲支撑构件极限承载力分析的简化力学模型。采用有限元软件计算出内管不同长细比的极限承载力，拟合出其柱子曲线，为这种监控构件应用于实际结构中的设计提供了理论依据和参考。关键词：抑制屈曲支撑，失稳监测与控制，失稳监控部件，空间网格结构AbstractABSTRACTTopreventthebucklingoftraditionalbracesinthefl'lm'lt。structures，therelatedscholarsinventedbu

4、ddingrestrainedbraceinwhichbuddingdoesnotappear．Butbecauseofthedisadvantagesofheavydeadweightandinconvenientlytomake,abucklingrestrainodbraceC,11．tlnotbeenappliedtothe鲫structur鹤andreticulatedshells．SOakindofnew-stylebucklingrestrainedbraceisintroduced,boththeC

5、Olesteelmemberandoutersteelmemberareadopted．Thenew-stylebuddingreslxainedbra∞maybeappliedforthemonitoringandeonlxollingthestabilityofsomekeycomponentsinthespacegridstructure．Thelateraldeformationofinnermbeisusedtomonitorandtheoutertubeisusedtocontroltheincreas

6、ingdeformationofinnertubeinwhichinstabilityOC圮UI'S．Firstly,thedissertationhastricdtodevelopthestructuralinstabilitytheories。whichcanmakethenew—stylebuddingrestrainedbracecarrythroughthefunctionofmonitoringandcontrolling．Secondly,forthedeterminationoftheintersp

7、ace万thatisfromtheinnertubeSul"facetotheoutertubesurface．thedissertationselects吼exampleofutilizingahalf-wavedeformationtomonitorthiskindofbraces．MakingtltSeofthetheoriesthatincludesedgefiberyieldcriterionandstabilitysafetysparecoefficientofsteelslruoture)thccal

8、culatedequationoftheappropriateinterspace万isthereforededuced．minfluenceoftheinterspace艿Onmonitoringandcontrollingofinstabilityisfurtheranalyzed．Then．a11thepossibletypesoffailurefor