大悬挑预应力空间钢结构动力稳定分析——以贵阳奥体中心为例

摘要

预应力大跨度空间钢结构作为一种新颖的空间结构，它具有重量轻、施工速度快、造型优美、计算简便、综合经济指标好等优点日益受到许多国内外土木工程界专家学者的关注，与一般的传统结构相比，大跨空间钢结构区别于一般结构的一个显著特点是其稳定特性。但由于预应力大跨度钢结构发展时间较短，对其稳定特性尤其是动力稳定性的研究还相对较少，且由于动力稳定性是结构设计中的关键问题，所以它的动力稳定性问题也越来越受到重视
　　本文以贵阳奥体中心体育场超限大悬挑预应力钢屋盖为研究对象，系统地研究了预应力体系的存在对其自振特性的影响，并分别分析了该结构在采用预应力体系时，结构在阶跃荷载和地震荷载作用下的动力稳定特性，通过对本文内容的分析和归纳，得出以下结论：
　　1、采用Lanczos方法进行模态分析，通过提取结构的低阶模态，研究预应力体系的存在对结构动力特性的影响。
　　2、采用时程分析完全法对大悬挑预应力钢屋盖进行阶跃荷载下的动力稳定性分析。分析中考虑初始几何缺陷、几何与材料非线性影响。
　　3、采用完全法对大悬挑预应力钢屋盖进行地震作用下的动力稳定性分析。考虑了x向地震、y向地震、z向地震和xyz三向耦合四种情况。在动力稳定性分析中仅考虑了结构几何非线性影响。

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第 1 章 绪 论

1.1 预应力空间钢结构概论

1.2 结构动力稳定性理论的发展和研究现状

1.3 本文的主要研究目的、内容及方法

第 2 章 空间钢结构稳定性分析方法

2.1 空间钢结构的稳定类型

2.2 空间钢结构的动力稳定分析方法及判定准则

第 3 章 空间钢结构的自振特性分析

3.1 自振特性的计算方法

3.2 工程概况

3.3 空间钢结构的自振特性

3.4 本章小结

第 4 章 空间钢结构在阶跃荷载作用下动力稳定性

4.1 阶跃荷载

4.2 本章小结

第 5 章 空间钢结构在地震作用下的动力稳定性分析

5.1 地震波的选取与调整

5.2 水平地震作用下动力稳定性分析

5.3 竖向地震作用下动力稳定性分析

5.4 三向地震作用下动力稳定性分析

5.5 本章小结

第 6 章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

附录一：攻读硕士学位期间发表的论文：

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