一塑型! 查堂堡堂堕堡塞!z 曼2 璺璺工摘甏拉索预应力钢结构楚秘方兴未艾的结构形式，在我国的应用f = i 蕊广泛。对这一一新兴结构体系的理论研究难在铺开。桅杆吊挂式预应力钢结构综合了高强柔性索和刚性桁絮的特点，利用拉索提供内部支撑，控索内麓掘酶碳应力提高了结构体系的剐发，所以这鼹一弛受力合理、趔料经济的结构形式。本文以郑州围际会胜中心会议厅锄屋盖为工程背景，分析了结构的几何构成和传力途径，从各个分体系的角度探讨了诧粪结构的概念设汁；倍韵大覆有限元分誊厅毂 牛A N s Y S ，通过待算，研究了不同王况以及其最不剩组合F 的结构的受力性能和变形特征，分析结构施工的可靠性。本文还迸一步分橱了结构的动力性能，选用予空闻迭代法求解结梅良振颓率 H 掭型特征，对终搀的掇型特捱做出分辑和比较，指出了结构受力和变形的薄弱部位。建立了三种预应力状态下的分析模型，计算了各状态下的动力性能，分析了颈应力对提高结构剐度的贡献。最后，本文还对缝撼的重要支撑构件的穗定性能做出探索，中央桅杆是一种利用拉索和支撑改变杆件计算长度的予币应力压卡下，这种预应力压杆克服了由于长缁比的限制使构件稽精强度不能充分发挥静缺陷，它的研究在国内也是处于越步阶段。本文对预应力压凝内力计算瓤整体稳定 生做出初步探讨，剃照能量法求出中央桅杆极限荷载，对蕊稳定性做出评价。关健词：顸应力大跨空间结构、A N S Y S 有限元分析、模态分析、预应力压杆郑州，( 学坝卜学位论文A 转S 零R A C TP r o s t r e s s e ds t e e ls t r u c t u r ei san e wk i n do fs t r u c t u r e w h i c hi sp u ti n t ou s em o r ea n dm o r ep o p u l a r l y T h et h e o r ya n dr e s e a r c ha b o u tt h i sn e wk i n do f s t r u c t u r eh a sb e e nd o n ea ts o m ee x t e n d M a s ts u s p e n d e dp r e - s t r e s s e ds t e e ls t r u c t u r et a k e sf u l la d v a n t a g eo t 、f l e x i b l ec a b l ea n dr i g i dt r u s s ，w h i c he m p l o yf l e x i b l ec a b l et op r o v i d ei n t e r n a ls u p p o r t W i t hp r e s t r e s s e dc a b l e ，t h er i g i d i t yo fs t r u c t u r es y s t e mi si m p r o v e dh i g h l y I naw o l t d t 1 1 i si sas u i t a b l ea n de c o n o m i ck i n do fs t r u c t u r e T h i sp a p e r , r e s e a r c h e di n t ot h es t e e lr o o fs t r u c t u r eo ft h eC o n f e r e n c eC e n t e ri nZ h e n g z h o uI n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c ea n dE x h i b i t i o nC e n t e r , a n a l y s e sg e o m e t r i c a lc o m p o s i t i o na n ds t r u c t u r a lc o n f i g u r a t i o n ，d i s c u s s e st h ec o n c e p td e s i g no ft h i sn e wk i n do fs t r u c t u r ef r o mt h ed i r e c t i o no ft h es u b d i v i d e ds y s t e m B a s e do nA N S Y Sf i n i t ee l e m e n tm e t h o dp r o g r a m ，t h es t r u c t u r a lp r o p e r Wa n dd e f o r mc h a r a c t e ru n d e rd i f f e r e n tl o a dc o n d i t i o n sa n da d v e r s ec o m b i n a t i o no ft h o s ea r ed i s c u s s e d T h es e c u r i t yo fc o n s t r u c t i o ni sa l s or e s e a r c h e di nt h i sp a p e r O nt h eb a s i so fm o d a la n a l y s i si nA N S Y Sf i n i t ee l e m e n tm e t h o dp r o g r a m ，s u b s p a c ei t e r a t i o nm e t h o di se m p l o y e dt oc a l c u l a t et h ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c so ft h i ss t r u c t u r e T h r e ea n a l y s i sm o d e l si nd i f f e r e n tp r e s t r e s s e ds t a t ea r ee s t a b l i s h e dt oc o m p a r et h es i m i l a r i t i e sa n dd i f f e r e n c e ，t h e r e f o r e ，c o m p r e h e n s i v ea n a l y s i so ft h ed i f f e r e n tt y p e sc a r b ea c q u i r e d T h i sp a p e r ，f u r t h e r m o r e ，p r o b e di n t ot h es t a b i l i t yo fe x t r e m e l yi m p o r t a n tm e m b e l c e n t r a lm a s t ，w h i c hi san e wk i n ds t y l eo fp r o s t r e s s e dc o m p r e s s i v er o d ；T h i sk i n do fc o m p r e s s i v er o du s ep r o s t r e s s e dc a b l ea n db r a c em e m b e rt or e d u c et h ec a l c u l a t i v el e n g t h ，a n do v e r c o m et h el i m i to fs l e n d e r n e s sr a t i o T h e r e f o r e ，t h eu t i l i t yo fm a t e r i a lc a nb eu s e df u l l y S t r u c t u r a ! c a l c u l a t i o na n dh o l i s t i cs t a b i l i t yo ft h i sn e wk i n di m p r e s s i v er o da r es t u d i e di nt h i sp a p e r A tl a s t ，e n e r g ym e t h o di su s e dt oc a l c u l a t et h ec r i t i c a ll o a do fc e n t r a lm a s t ，a n dt h ee s t i m a t i o no fs t a b i l i t yi sa v a i l a b l e K e yw o r d s ：p r e - s t r e s s e dt o n g - s p a ns p a c es t r u c t t u e ；A N S Y Sf i n i t ee l e m e n ta n a I y s i s ；m o d a la n a l y s i s ；p r o s t r e s s e dc o m p r e s s i v er o dl I郑重声明本人的学位论文是在露师指导下独立撰写并完成的，学位论义没有剽窃、抄袭等违反学豢道德、学术藏蕊豹侵投 为，否列，奉入愿意承担由此产生载一移l法律责仟和法律后果，特此郑重声明。学位论文作者( 签名) 毒善婚2 0 0 5 年4 晨2 0F ：|挪_ 大学硕士学位论史l 。l 睽疲力钢结鞠概述第一牵绪论人类从原始社会利用洞穴、树木等自然屏障遮风挡雨到利用天然土、术、石搭建房耀延续了数予年。真正意义巴的现代建筑结构是随着1 8 、1 9 世纪承泥工业和钢铁工业的发展才出现的，蔼将硬应力技术应用到现代的建筑结构中又是人类智慧的伟大创举。长久以来，多少代结构师只注纛熔预应力技术同渥凝土缀橡联系起来，颈应力主要爝来弥补混凝士抗拉强度较低的缺陷。实际上，预应力运用与钢结构工程中是一种更完美的预威力形式，它可以更好的发挥钢材轻质高强的特点，而且可避免压糨失稳阀题_ 掰引起的强度渡赞，提毫结构的整髅剐度魏稳定性能、减轻皇重、减少用钢量、节约土建开支“1 。1 1 1 颓应力钢结构的产生和发展预应力钢结构技术锻翠出璃在十九世纪朱。1 8 9 7 年俄国入茹霍夫设计的楚囊科百货巅场屋盖缎构一奠采用了预应力形式，这是燃赛上最早的颓应力锱缡掏之。1 9 3 5 年德国的狱兴格教授蓠先提出在钢桥中采用高强度钢索施加预应力的方法。在随后的几十年中，欧美投前苏联等国家对预应力铡缩构滋行了广泛的研究，并进行了大量的工程实践活动。如1 9 4 8 年裁苏联的工程F 艰伐霍尔金等建成了一鹰预威力跨路锶桥；1 9 4 9 年苏联科学技术剁博士格铱达罗夫进行了取槽钢缳成的箱形截面施加预威力的实验，并诞睛了锱缩构中采用颈应力研节省钢材的优点。泷利时马涅尔教授墩为预应力技术在钢结构中瓣应矮做出了很大懿贡献。t 9 5 0 年他耄持了一个1 4 。3 3 米跨的颓废力锄输架进行了实验研究，并发褒了论文，g | 起了工程技术界的极大关注。1 9 5 3 年，马溜尔教授在研究和实验的熬确一k 建立了枣嫠塞尔极麾大门的预应力双踌连续镪瓣絮。圊年在美网建成了萋名戆馐里竞技馋。1 9 6 3 年，髓苏联出版了预应力琢基金属结构，为预应力钢结构这门结构工程中的学科的全面发展奠定了基础。随着研究的不断深入，预庶力钢郑州大学硕J 学位论竞结构学科褥到了大大戆丰富和提离，著虽曩益系统化窝全嚣优。“”“。预应力钢结构作为一季中耘颖的结构，在前苏联、捷克、德阑、眈剥时、英冒、美国、加拿大等国家得到较广泛的应用。相关的理论和试验研究也从基本构件的静力强度分板深入到动力和疲劳性能、