浅谈张弦梁结构优化设计与地震反应分析

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1、天津大学硕士学位论文张弦梁结构优化设计与地震反应分析姓名：刘金姣申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：丁阳20070601摘要近些年来，由于张弦梁结构在许多重要大跨度建筑中的成功应用，使其结构的研究成为当前空间结构研究的前沿课题之一。本文以天津站雨棚改造工程的张弦梁结构为计算模型，利用大型通用有限元软件ANSYS对此模型进行了静力荷载作用下的优化设计与地震反应的时程分析。．(1)根据张弦梁结构约束条件和撑杆数量的改变，建立不同结构方案的张弦梁结构有限元计算模型，对计算模型进行静力荷载作用下的设计计算，比较分析张弦梁结构和支承柱的设计计算结果，确定合理的结构方案；(2)针对结构

2、用钢量较大，通过调整檩条间的间距、杆件截面以及檩条与张弦梁结构的连接形式，对用钢量进行了优化；(3)计算分析了张弦梁结构的动力性能。对结构自振特性的分析表明此结构的振动以横跨向振型为主，支座滑移点的改变的影响相对较大，并给出了不同结构的前20阶自振频率比较；同时，运用直接积分法对分析了张弦梁结构约束条件和初始张拉力两个因素对结构地震反应的影响。论文研究成果为张弦梁结构的设计提供了一定的参考。关键词：张弦梁结构优化动力性能初始张拉力约束条件地震反应ABSTRACTTheBeamStringStmct叫℃(BSS)isbecomingoneofthestate—of-the—artr

3、esearchesbecauseofitssuccessfulapplicationsinmanyimportantlong—spanbuildings．Inthisthesis，optimaldesignoftheBeamStringS仃ucn矾understaticloadandtimehistoryanalysisunderseismicloadwerecarriedoutbythegeneralFiniteElementsoftwareANSYS(FEA)．basingonthemodelofcanopy’smodificationworksaboutTianjinSta

4、tion．Firstly,accordingtotheBeamStringS乞rLIcture’Sconstraintconditionsandthechangesofthestrut’snumber,thefinitemodelsofdifferents仃ucnlrewerebuilttOanalyzes仃1lcnlreandcomparetheresults．AndthenthemorereasonablesnucnIralschemewasdetermined．Secondly，aimingattheproblemaboutthelotsofusingsteel，thisp

5、aperoptimizedthewholestructure’susingsteelbyadjustingspaceamongpurlines，component’SsectionandthetypeofattachmentbetweenpurlineandBSS．Thirdly，thisthesiscomputedandanalyzedthedynamicpropertiesoftheBSS，theanalysisondynamicpropertyofBSSshowsthatthevibrationalong-spanmodeisprimaryandtheanalysisoff

6、requencyhadbeengivenout．Atthesametime，thispapermainlyconsideredtheinfluenceoftheBSS’Sconstraintconditionsandpre—stressonthes仃uctIlralseismicresponsebyusingdirectintegrationmethods．TheresultsofthepaperapplysignificantreferencetOthedesignofBSS．KEYWORDS：TheBeamStringStructure，optimize，dynamicpro

7、perty,pre—stress，constraintconditions，seismicresponse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的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：童O金云茎签字日期：2·叮年6月f日学位论文版权使用