钢桁架及预应力钢桁架在高温（火灾）下的力学特性分析-结构工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 安徽建 安徽建筑大学硕士学位论文 摘要 摘 要 钢桁架作为建筑钢结构中重要的组成部分已经被广泛地应用到各类建筑和基础 设施的建设中去。和其他结构形式相比，钢结构有着强度大、自重轻、施工操作简便、 搭接时间短、再回收价值高等优点。但是相比于其他结构，钢结构耐火性差的特点是 相当致命的，特别是其力学性能在高温环境下的大幅衰减，给钢结构建筑物的正常使 用造成极大的不良影响。因此研究钢结构以及预应力钢结构的抗火性能有着重要的意 义。 本文以钢桁架及预应力钢桁架为研究对象，先对其进行了理论分析，然后针对不 同工况下的钢桁架和预应力钢桁架进行了在常温和高温状态下的算例分析，最后利用 有限元软件 ANSYS 对钢桁架模型进行了热力耦合分析。 研究表明：（1）通过对钢桁架的理论分析，分析出在常温和高温环境下钢桁架 以及预应力钢桁架的内力和承载力变化，即伴随着温度的升高，钢桁架杆件和预应力 拉索的内力和位移呈非线性增加，而承载力却在下降； （2）对不同工况下的钢桁架和预应力钢桁架进行控制变量的对比，分析出不同 温度以及不同升温速率对钢桁架内力、位移以及承载力的影响，并计算出在预应力钢 桁架中预应力损失伴随温度变化的关系，即升温速率会直接影响结构和预应力拉索的 承载力，随着温度升高，预应力损失也会加大。 （3）通过有限元软件对钢桁架的模型进行热力耦合分析，得出温度与其力学性 能的关系。 这些研究可以为预应力钢结构抗火研究提供一定的参考，希望能为今后的工程应 用提供借鉴。 图 [39] 表 [8] 参 [41] 关键词：钢桁架；预应力；高温（火灾）；力学特性 分类号：TU352.5 I 安徽建筑 安徽建筑大学硕士学位论文 Abstract Abstract Steel truss which serves as an important component of steel structure has been widely used in various construction and infrastructure. Compared with other forms of structures, st eel structure has the advantages of high strength, light weight, simple operation, short-time lap and valuable recycling. However, compared with other structures again, the poor firere- sistance property of the steel structure is fatal. Especially the large amplitude attenuation of mechanical property under the high temperature causes great negative impacts on the nor- mal use of the steel structure building. Therefore, it is meaningful to research on the steel structure and the fire resistance property of prestressed steel structure. This essay mainly talks about steel truss and prestressed steel truss. It carries on the theoretical analysis at first. Then, steel truss and prestressed steel truss under different cir- cumstances were analyzed in the state of normal temperature and high temperature. Finally, analyzing the coupled thermo mechanical of the steel truss model by using the finite elem- ent software ANSYS. The research shows as follows: First, through the theoretical analysis on the steel truss, the changes which caused by internal force and bearing cap