基于最優(yōu)匹配度的大跨空間無上弦組合管桁架樓蓋優(yōu)化分析.pdf

1、隨著近些年來國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人們對(duì)物質(zhì)生活水平要求的日益提高,建筑行業(yè)向著大柱網(wǎng)、大空間、以及大開間的單層、多層大跨空間結(jié)構(gòu)大規(guī)模地發(fā)展,新式體育場(chǎng)館、會(huì)展場(chǎng)館等大跨度結(jié)構(gòu)對(duì)樓蓋提出了新要求,組合樓蓋由于自身的優(yōu)越性能,逐漸地被結(jié)構(gòu)工程師們所青睞。而在組合網(wǎng)架樓蓋的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的組合管桁架樓蓋,在同等用鋼量情況下,有著更高的整體剛度和承載力,是一種很有發(fā)展前景的新型空間組合結(jié)構(gòu)形式,但目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其還缺乏關(guān)注,相關(guān)的理論計(jì)算與

2、設(shè)計(jì)方法也不完善。本文在借鑒前人的研究成果以及初等彎曲理論的基礎(chǔ)上,利用ABAQUS有限元軟件對(duì)無上弦組合管桁架的破壞模式、延性性能及極限承載力進(jìn)行分析。
　　從管桁架桿件截面尺寸、高跨比、寬高比、混凝土板厚度和板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)五個(gè)方面綜合分析其極限承載力、破壞模式、荷載—位移曲線以及位移延性系數(shù)等受力性能。提出影響其受力性能的關(guān)鍵參數(shù)——下弦鋼管與上翼緣混凝土板匹配度η。
　　論文研究中發(fā)現(xiàn)利用在端節(jié)間設(shè)置上弦桿,其他節(jié)

3、點(diǎn)處設(shè)置鋼節(jié)點(diǎn)板以及在混凝土板節(jié)點(diǎn)處配置一定數(shù)量的抗沖剪彎起鋼筋,能夠有效的避免節(jié)點(diǎn)與支座發(fā)生脆性破壞。寬高比對(duì)提高組合管桁架剛度及極限承載力的效果不明顯,甚至當(dāng)寬高比超過0.8時(shí),反而會(huì)降低組合管桁架的剛度或極限承載力,因此,無上弦組合管桁架的設(shè)計(jì)過程中,寬高比0.8可以作為一個(gè)限值。提出了能夠使得無上弦組合管桁架在常用的幾個(gè)高跨比、寬高比、混凝土板厚及強(qiáng)度等級(jí)下,均能得到良好的受力性能,避免結(jié)構(gòu)發(fā)生上翼緣受壓區(qū)混凝土壓碎先于下弦管拉