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网架结构论文：网架结构抗连续倒塌性能的试验研究与理论分析【中文摘要】数次重大的建筑结构连续倒塌事件带来了极其严重的生命财产损失,也给工程界敲响了警钟,怎样有效地去保证当遭遇偶然荷载作用时结构或构件具有足够的抗连续倒塌能力已是一项亟需解决的难题。目前就建筑结构连续倒塌的研究还主要集中于框架结构,涉及到网架结构的并不多,更鲜有此方面的试验研究。本文设计、制作了一个跨度为1.25m,55网格、每个网格的尺寸为0.25m0.25m、高度为0.175m的四角锥体网架结构模型,以重物加载的试验方法,模拟网架结构支座处受力最大的腹杆失效后,结构其余杆件受力变化及结构的连续倒塌全过程。主要研究内容如下：网架结构连续倒塌试验方法的分析。分析何种试验方法才能较全面且准确地反映出网架结构连续倒塌的全过程。网架结构连续倒塌性能的试验研究。设计、制作一个网架结构模型,进行网架结构的连续倒塌试验,研究在网架结构支座处受力最大的腹杆失效后,结构其余杆件受力变化及结构的连续倒塌全过程。网架结构连续倒塌性能的分析。分析试验模型的荷载应变曲线及荷载位移曲线,结构破坏机制等。采用有限元软件ansys对试验模型进行分析,验证试验结果,提出判定关键杆件的方法。模拟分析优化设计的网架,得出其支座处的腹杆及下弦杆为关键杆件。【英文摘要】Several famous progressive collapses have caused extremely serious losses of life and property, also have sounded the alarm in the engineering. It has become an important and realistic topic how to effectively ensure that structures and components have sufficient capacity of resistance to progressive collapse under effects of accidental loads. Until now, the theory and research of progressive collapse focus on the frame structures, but rarely study the progressive collapse of space grid structure, let alone experimental study in this area.The paper designed and made a square pyramidal grid structure, which span was 1.25m, reseau was 55 and height was 0.175m, observed the changes of force in the rest of structure and the whole process of progressive collapse under the ventral bar located at the supports failure. The main contents are as follows:(1) The experimental methods of progressive collapse of space grid structures were discussed in order to find a experimental method which can be more comprehensively and more accurately feflect the progressive collapse of space grid structures.(2) Expermental study the performance of progressive collapse of space grid structures. A orthogonal pyramidal grid structure was designed and made in order to observe the changes of force in the rest of structure and the whole process of progressive collapse under the ventral bar located at the supports failure.(3) In order to analyze the characteristic of the the progressive collapse of space grid structures, we analyze the load-strain curve, the load-displacement curve, structure damage mechanism and so on.(4) Simulate the experiment case by software ansys to verify the experiment results. Judge the key elements by the calculations of the compared element, obtain the belly bars and bottom bars located at the supports being the key elements.【关键词】网架结构 连续倒塌 试验研究 关键杆件【英文关键词】space grid structure progressive collapse experimental study key member【目录】网架结构抗连续倒塌性能的试验研究与理论分析摘要3-4ABSTRACT4第1章 绪论8-231.1 国内外网架连续倒塌事件8-101.1.1 美国哈特福特中心体育馆8-91.1.2 内蒙古新丰热电厂9-101.1.3 雪灾造成的大量网架倒塌事故101.2 研究目的与意义10-111.3 连续性倒塌的定义11-121.4 连续性倒塌国内外的研究现状12-191.4.1 研究现状12-141.4.2 国外相关规范14-171.4.3 国内规范17-191.5 抗连续性倒塌的主要设计与分析方法19-211.5.1 抗连续性倒塌的设计方法19-201.5.2 抗连续性倒塌的分析方法20-211.6 研究的主要内容21-23第2章 网架结构抗连续倒塌试验方法研究23-322.1 模型试验的必要性232.2 连续倒塌试验方法探讨23-272.2.1 倒塌试验的先例23-242.2.2 拆除构件法24-262.2.3 失效构件的模拟26-272.2.4 结构冗余特性的比较272.3 加载方案27-282.4 结构倒塌类型28-292.5 网架压杆的屈曲问题29-302.6 连续倒塌判定准则302.7 本章小结30-32第3章 空间网架结构抗连续倒塌试验模型设计与制作32-393.1 试验模型的设计32-353.2 试验模型的制作35-383.2.1 粘贴应变片工作35-373.2.2 网架模型的支承条件37-383.2.3 应变测试原理和采集设备383.3 本章小结38-39第4章 网架结构抗连续倒塌性能的试验研究39-484.1 试验目的和内容394.1.1 试验目的394.1.2 试验内容394.2 观测内容和试验仪器39-404.2.1 观测内容39-404.2.2 试验仪器404.3 测点布置40-424.4 试验过程42-434.5 试验结果的分析处理及结论43-474.5.1 荷载应变关系43-454.5.2 荷载位移关系45-464.5.3 试验结论46-474.6 本章小结47-48第5章 网架结构抗连续倒塌性能的理论分析48-565.1 ansys软件的简介48-495.1.1 单元的选取48-495.1.2 ansys软件的基本操作流程495.2 试验网架分析49-555.2.1 网架支座处腹杆失效前后应力变化分析50-525.2.2 网架支座处腹杆失效前后位移变化分析52-555.3 本章小结55-56第6章 关键杆件的评估方法56-646.1 评估关键杆件的意义56-606.1.1 关键杆件常用的评估方法56-576.1.2 计算公式57-586.1.3 软件模拟58-606.2 优化设计网架的关键杆件分析60-636.3 本章小结63-64第7章 结论与展望64-667.1 本文主要结论647.2 今后的研究工作64-66致谢66-67参考文献67-71