钢塔架结构静力计算的分层空间桁架法研究.pdf

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1、第23011卷4年第8月4期特种结构Vo1．3lNo．4Aug．2014钢塔架结构静力计算的分层空间桁架法研究夏大桥L。尹昊王谦。王建磊。赵海龙3(1．西安理工大学710048；2．清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084；3．中广电广播电影电视设计研究院北京100045)(1．Xi’anUniversityofTechnology，710048；2．KeyLaboratoryofCivilEngineeringSafetyandDurabilityofChinaEducationMinistry，Dep

2、artmentofCivilEngineering，TsinghuaUniversityBeijing100084；2．Radio，FilmandTelevisionDesignandResearchInstitute，Beijing100045)[摘要】通过理论推导，得出在满足分层空间桁架法基本假定条件下的计算公式，用空间桁架法设计塔架，对比分析刚性、柔性斜杆塔架的区别。同时，推导了三角形截面塔架的内力及位移计算公式，用分层空间桁架法及逐次渐进法计算四种截面形状的刚性结构及柔性结构的内力，用规范方法进行构件验算，得到应力比处于O．

3、75~0．85之间时的结构用钢量；并得出如下结论：刚性斜杆塔架及柔性斜杆塔架用钢量基本一致，两种塔架应力比处于同一水平时刚性斜杆塔架刚度较大；由承载力控制时，按照两种形式斜杆设计的塔架用钢量基本相同，由刚度控制时，采用刚性斜杆有助于降低结构用钢量。[关键词】钢塔架结构静力计算分层空间桁架法刚性柔性ABSTRACT：Thepurposeofthisstudyistoobtainthedesignformulasontheconditionthatthebasicassumptionsoflayeredspacetrussmethodw

4、eremet,andtodesignseveraltowerswiththismethodinordertocontrastthedifferencebetweenrigidbracingandflexiblebracingtower．Meamwhilethedesignformulasofinternalforcesanddisplacementsoftriangularcross—sectiontowerwereanalyzed,andfourtowerswithdifferentcrosssectionsofrigidandf

5、lexiblebracingrespectivelywereanalyzedwithlayeredspacetrussmethod．Thememberswerecheckedwiththecodefordesignofsteeltowers,andthesteelconsumptionofthestructurewithstressratiobetween0．75andD．85wasobtained．Itwasconcludedthat：Thesteelconsumption0{ridbracingandflexiblebracin

6、gtowerwerebasicallythesameandthestiffnessofrigidbracingtowerisgreaterwhenthestresslevelwasroughlythesame．Thesteelconsumptionofrigidbracingtowerneartotheflexiblebracingtowerunderthesamedes~nconditions,it'sconducivetoreducesteelconsumptionwhenusingflexiblebraceifdeformat

7、ionplaysthecontrollingrole．KEYwORDS：towerstructureStaticanalysisLayeredspacetrussmethodRigidityFlexibility引言刘开国采用连续化的数学模型，对高耸电视塔、输电塔架、通讯塔架等结构大量采钢塔结构的水平荷载、整体稳定及动力特性进用钢结构，此类结构为高耸空间桁架结构，其常行分析后，提出微分方程法、分解刚度法、折用截面形式一般为正多边形，包括正三角形、正算刚度法来计算结构内方形、正六边形及正八边形。斜撑形式分为单斜力、整体稳定以及自振式、

8、交叉式、K形等，交叉式又分为刚性斜撑及频率。矩阵位移法在塔柔性斜撑口]，塔架结构形式示意见图1。架结构整体空间桁架法空间桁架的计算分为空间法和平面法；空间计算中也有应用p]，一法又分为空间桁架法和空间钢架法，其主要区别交叉斜撑些单位开