中置壓環(huán)索承網格結構設計分析與應用

第 1 章　緒論 ………………………………………………………………… 1
1.1　索承網格結構的分類及工程實例 ………………………………………… 3
1.1.1　由上層網格平衡徑向索索力 ……………………………………… 3
1.1.2　由外壓環(huán)平衡徑向索索力 ………………………………………… 4
1.1.3　由中置壓環(huán)平衡徑向索索力 ……………………………………… 6
1.2　研究現(xiàn)狀 …………………………………………………………………… 7
1.2.1　形態(tài)分析研究 ……………………………………………………… 7
1.2.2　力學性能分析研究 ………………………………………………… 9
1.2.3　施工方法和成型技術研究 ………………………………………… 10
1.3　主要研究內容 ……………………………………………………………… 12
1.4　研究意義 …………………………………………………………………… 13
第 2 章　工程概況與分析模型 ……………………………………………… 14
2.1　工程概況 …………………………………………………………………… 14
2.1.1　設計思路 …………………………………………………………… 15
2.1.2　結構特點 …………………………………………………………… 17
2.1.3　材料及規(guī)格 ………………………………………………………… 19
2.2　有限元分析原理 …………………………………………………………… 22
2.2.1　索單元的模擬 ……………………………………………………… 22
2.2.2　預應力的模擬 ……………………………………………………… 22
2.2.3　非線性分析方法 …………………………………………………… 23
2.3　有限元模型 ………………………………………………………………… 24
2.3.1　單元類型 …………………………………………………………… 25
2.3.2　材料力學參數(shù) ……………………………………………………… 28
2.3.3　荷載條件 …………………………………………………………… 28
2.3.4　邊界條件 …………………………………………………………… 29
第 3 章　結構找力分析 ……………………………………………………… 31
3.1　大跨空間結構不同狀態(tài) …………………………………………………… 31
3.2　成型態(tài)影響因素 …………………………………………………………… 32
3.2.1　零狀態(tài)位形 ………………………………………………………… 32
3.2.2　施工過程分析 ……………………………………………………… 33
3.2.3　預應力 ……………………………………………………………… 33
3.3　基于全結構施工過程的整體自平衡找力分析方法 ……………………… 34
3.3.1　分析目的 …………………………………………………………… 34
3.3.2　分析方法 …………………………………………………………… 34
3.3.3　關鍵技術措施 ……………………………………………………… 36
3.3.4　分析方法優(yōu)點 ……………………………………………………… 38
3.4　中置壓環(huán)索承網格結構找力分析 ………………………………………… 38
3.4.1　總體施工流程 ……………………………………………………… 39
3.4.2　分析準備 …………………………………………………………… 42
3.4.3　基于全結構施工過程的找力分析 ………………………………… 43
第 4 章　結構靜動力分析及穩(wěn)定性分析 …………………………………… 60
4.1　靜力分析 …………………………………………………………………… 60
4.1.1　荷載條件 …………………………………………………………… 60
4.1.2　主要荷載組合工況 ………………………………………………… 62
4.1.3　結構靜力分析結果 ………………………………………………… 63
4.2　動力分析 …………………………………………………………………… 78
4.2.1　結構振型 …………………………………………………………… 78
4.2.2　下部看臺結構對上部屋蓋結構的地震放大效應 ………………… 80
4.2.3　鋼屋蓋單體模型抗震計算 ………………………………………… 81
4.3　穩(wěn)定性分析 ………………………………………………………………… 82
第 5 章　節(jié)點設計及試驗分析 ……………………………………………… 85
5.1　節(jié)點設計 …………………………………………………………………… 85
 5.1.1 徑向索與徑向梁節(jié)點………………………………………………85
 5.1.2 徑向索與環(huán)索索夾節(jié)點……………………………………………89
 5.1.3 環(huán)索接頭節(jié)點……………………………………………………94
 5.1.4 壓環(huán)及V柱相關節(jié)點…………………………………………95
 5.2 索夾抗滑移承載力試驗……………………………………………………97
 5.2.1 試驗研究對象……………………………………………………98
 5.2.2 試驗系統(tǒng)…………………………………………………………99
 5.2.3 試驗方法及步驟…………………………………………………100
 5.2.4 試驗研究結果…………………………………………………102
 第 6章 結構施工精細化分析及誤差分析 ……………………………107
 6.1 索網施工找形分析方法………………………………………………107
 6.1.1 基本方法………………………………………………………107
 6.1.2 非線性動力有限元找形法……………………………………108
 6.2 環(huán)索提升分析…………………………………………………………111
 6.2.1 環(huán)索鋪展位形分析……………………………………………111
 6.2.2 環(huán)索與V形撐外肢連接的位形分析…………………………115
 6.2.3 提升索卸載分析………………………………………………116
 6.2.4 分析結果匯總…………………………………………………118
 6.3 徑向索張拉分析………………………………………………………118
 6.3.1 分析模型及方法…………………………………………………118
 6.3.2 徑向索分級張拉工況設置………………………………………119
 6.3.3 分析結果………………………………………………………120
 6.4 中置壓環(huán)索承網格結構拉索施工誤差影響分析………………………136
 6.4.1 誤差分析方法及基本理論………………………………………136
 6.4.2 基本思路……………………………………………………139
 6.4.3 分析模型………………………………………………………139
 6.4.4 誤差組合方案設置………………………………………………140
 6.4.5 獨立誤差影響分析……………………………………………140
 6.4.6 耦合誤差影響分析………………………………………………143
 參考文獻…………………………………………………………………………………148