大跨度斜拉立体桁架静动力非线性分析【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业论文 大跨度斜拉立体桁架静动力非线性分析 专 业 学 生 指导教师 河北工程大学土木工程学院 2010 年 5 月 31 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本课题对大跨度斜拉立体桁架结构进行静、动力非线性分析，得出各构件对结构整体稳定性的影响。在结构跨度较大的情况下，传统的结构形式越来越难以满足大跨度要求，于是对大跨度结构体系的研究显得尤为必要。由于斜拉结构体系的计算理论大都借鉴斜拉桥结构，悬索结构和塔桅结构等领域的成果，许多方面缺乏系统深入研究，如大跨度结构设计中线性求解结果与非线性求解结果相差多少，非线性到底对哪些构件的影响最大等都是必须解决的问题。大跨度斜拉立体桁架结构跨度大，在外荷载作用下各单元长度、倾角改变大，小变形假定可能已无法度量大变形物体的运动状态。因此，研究大跨度结构设计中是否必须用非线性求解代替线性求解具有重要的理论意义和工程实用价值。 关键词：大跨度斜拉立体桁架；静力；非线性单元；稳定 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to to to In to s s to so on in s is to so on to be in a to be to of in to to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 0 绪论 用和研究意义 研究方向 1 空间杆和空间梁单元分析 何非线性的一般概念 2 2 斜拉索单元分析 2 2 2 拉索的二力杆分析法 6 章小结 6 3 大跨度斜拉立体桁架的结构 形式、受力变形特征 6 6 8 4 章小结 4 4 非线性求解及结果对比分析 4 4 0 5 全文总结 0 文研究成果和所得结论 0 望 1 鸣谢 1 参考文献 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 大跨度斜拉立体桁架静动力非线性分析 学生 潘兴华 指导教师 张京军 河北工程大学土木工程学院工程力学专业 0 绪论 拉结构的发展、应用和研究意义 人类的追求永无止境，更大、更高、更美、更强、更快是恒久的目标。随着人类物质文明和精神文明的不断进步，人们对空间结构自身的跨越能力及空间造型提出更多更高的要求，而传统单一的结构形式越来越难以满足需要。人们便开始构想将不同类型的基本结构优化组合，这样新颖的结构体系 杂交结构组合结构 )应运而生。组合结构以一种基本结构的优点弥补另一类基本结构的弱点，它们相互配合、相互补充、相得益彰、造就出更经济、更合理、更美观、跨越度更大的空间。组合结构可从两种途径进行组合，一是刚性结构间的组合，例如拱一桁架体系 ;二是柔性拉 索与刚性结构间的组合 ;后者更具发展前景。柔性拉索是一种十分灵活的单元体，可用不同的方式与各类刚性结构结合。 框架、 (空间 )桁架、网架、网壳等 (为了叙述上的方便，本文将之称为主体结构 )，都是重 要的结构形式，己得到广泛应用。将拉索与主体结构结合便形成斜拉结， 斜拉索上端悬挂在塔柱上，而下端则锚固在主体结构上。因此，斜拉索为主体结构提供空间弹性支点并可使其获得预应力。斜拉结构具有如下优点 ： (1)充分发挥拉索高强钢材的高强优势 ； (2)因增加了弹性支点，结构的挠度减小，杆件内力降低 ； (3)通过张拉拉索可对主体结构建立 预 加内力和反拱挠度，一部分抵消外荷载作用下的内力 1。 因此，配以斜拉索后，增大了主体结构的强度、刚度和稳定性，可用较小的截面尺寸跨越更大的空间，省钢率可达 20 30%。 尽管迄今斜拉结构的实际应用尚未像框架、 (空间 )桁架、网架、网壳等结构那样普遍，但由于其优点，它必然同样具有广阔的应用发展前景。另一方面，新结构形式及其理论、计算方法的研究应超前于社会需求。当今世界挑战与机遇并存，谁能保持思维敏锐、领先潮流、设计出更贴近功能需要、更经济美观、更安全可靠的结构、谁就能最终取胜。优胜劣汰，这就是社会规律铁的法则， 亘古不变。 其实，从塔柱或桅杆上悬吊斜拉索来支撑主体结构的方法和概念古已有之。 18 世纪英国工业革命后，英国、德国和法国等国家相继出现了不少斜拉结构一斜拉桥，并由法国建筑师 821 年首先提出扇形布置拉索方案。但后来斜拉结构发展减缓了， 这是因几座斜拉桥的相继倒塌和学者 此偏颇地提出悬索桥更为优越的断言所至，那时以英国为代表的几个国家基本放弃了斜拉结构体系。事实上，倒塌的原因并非斜拉结构体系本身的缺陷，而由于涉及的拉索截面面积偏小且在施工时拉索未被绷紧，因而荷载作用下在主体结构已产生极大变 形后斜拉索才开始参与承载 2。庆幸的是，美国工程师 19 世纪末叶澄清了人们对斜拉结构的误解，亲自设计了几座斜拉桥。进入 20 世纪尤其是第二次世界大战，斜拉结构终于迎来它买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 快速发展时期，发展的直接动因是新材料特别是高强钢丝高强钢筋及砼的出现，结构计算理论的不断完善和新一轮工业革命浪潮所激发的强劲的社会需求。在此期间，斜拉空间结构像斜拉桥 (图 样在快速发展着，现在设计师秉承传统理念，更发挥天才的想象力、创造力设计了体型新颖、千姿百态的斜拉工程，令人惊讶不己。但后者在实际应用和理论研究方面更 趋于系统和完整，以致前者不断吸收和移植后者的相关成果。 图 拉桥实例 根据国内外的工程实践和斜拉桥的经验，今后相当长一段时期中，斜拉空间结构跨度 70300m 的范围内可发挥其优越性，是经济可行的方案。 图 鲁塞尔世界博览会苏联 馆 图 国加利福尼亚滑冰场 拉结构的研究现状 、研究方向 在静力分析方面， 肖炽、殷为民 3分别建立和求解网架结构及塔柱的刚度方程，考虑了结构大位移的影响 和拉索自重所产生的垂度两项几何非线性，求解所有杆件的内力，研究了不同布索、塔柱截面形式、塔柱刚度和高度、斜拉索刚度对四柱支承的斜拉正交正放网架结构静力性能的影响 ； 周岱 4通过对四柱支承及周边支承的斜拉正放四角锥网架多种方案的计算，研究了不同布索、索预拉力、塔柱高度及不同网架结构跨度的影响 ；崔振压、张国庆 5提出了斜拉买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 网格结构不同受力阶段组合有限元分析方法，研究了斜拉正交正放网架结构不同的索预拉力、塔柱刚度和高度时结构的静力特性。 在动力方面， 张宗升、王昆旺 6对四柱支承的斜拉网架结构进行了动力特性分析 ，计算表明，这种结构自振频率比较密集，振动特性复杂，在塔柱刚度较小时，基频为水平振动，随着塔柱刚度或节点集中质量的增加，结构基频由水平变为竖向振动。文献 究了斜拉网壳结构的动力特性和非线性地震响应。 相对而言，我国对斜拉网格结构 (斜拉网架和斜拉网壳 )的研究较为全面。文献 11、文献 12和文献 13是国内研究斜拉网格结构较早的论文，具有一定的代表性。文献 14、文献 15、文献 16和文献 17涉及了动力和非线性。上述文献对进一步研究斜拉网格结构具有重要的参考价值，并且对研究其它 形式的斜拉结构也具有重要的参考价值。 然而，与斜拉结构日益增多的工程应用相比，其分析理论和方法相对滞后。在极限承载力确定，非线性静力与稳定分析，线性、非线性地震响应分析、风振响应分析和换索时结构的内力分析等方面尚缺乏系统深入研究，甚至还有空白，亟待充实和完善。可以预见，充分的理论准备必定给斜拉结构的进一步应用提供强大的推动力。 1 空间杆和空间梁单元分析 间杆和空间梁单元的线性刚度矩 阵 间杆单元线性刚度矩阵 空间杆单元是拉压单元，每个单元有两个节点，从空间结构中任取一个单元的两个节点分别是 i 和 j。在单元上建立局部坐标系，设单元局部坐标系中 x轴从节点 i 到 j。设单元局部坐标系中节点的位移向量 ， 而相应的节点力向量 ,空间杆单元在局部坐标系中的有限元基本方程为 ，式中 11 11e （ 在结构整体坐标系下，单元节点在空间有三个自由度 (线位移 )，分别对应于三个节点力 (集中力 )。将杆单元局部坐标系下刚度矩阵转化到整体坐标系下有： 22222222e（ 式中 l,m,n 分别表示单元局部坐标系与整体坐标系 x, y 和 z 轴的方向余弦，即： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 , 。 间梁单元线性刚度矩阵 等截面直线空间梁单元有两个节点，先从空间结构中任取一个单元端节点分别是 i和 j 在单元上建立坐标系，设单元局部坐标系中 x轴正方向从节点 i 到 j 且位于梁的中和轴，而y轴和 z轴则分别位于梁截面的两个主惯性轴。局部坐标系满足右手定则。记单元的局部系中的节点的位移向量为： 111 相应的节点力向量为： 111111 为了得到空间梁单元在整体坐标系下的刚度矩阵，首先必须得到局部坐标系与整体坐标系间的转换矩阵 T。局部坐标系为 oxyz， 为杆轴， 为截面的形心主轴，整体坐标系为 标转换矩阵 T可以表示为式（ 局部坐标系下的单元刚度矩阵通过变换转化为整体坐标系下的单元刚度矩阵，即 , T 为坐标转换矩阵。式（ 标 i=1 是 ， i=2 是 ，i=3是 。 （ 式中 321321321 （ 线性的分类 固体力学有三组基本方程，即本构方程、几何方程和平衡方程。固体力学问题本质上讲都是非线性问题，只是有些问题可采用线性假设 (假设结构位移无限小，材料应力 应变关系满足胡克定律，加载时边界性质保持不变 )进行简化，使得三组基本方程成为线性。而有些问题采用线性假设可能满足不了精度要求，需采用非线性 分析方法才可得到较好的结果。 何非线性的一般概念 移的描述 在荷载作用下，物体内各质点将产生位移。位移后的质点 P， Q， R 分别到达新的位置 P，Q， R (见图 整个物体也由初始空间所占的几何位置 (称为位形 B)变为新的变形形态 (称为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 位形 B)。 图 如图 示，用固定在空间点 O 上的笛卡尔坐标系来同时描述物体的新、老两个位形。初始位形 B 中的任意点 P ( 1 2 3)，变形后成为新位形 B中的 P。 P 及 P点的矢径分 别为： , 定义 P 点的位移矢量为： ，即 。各点位移矢量的集合确定了物体的位移场。有两种描述物体位移的方法： （ 1） 拉格朗日描述法：以物体变形前的初始位形 B 为参考位形，质点变形前的 321 i 为基本未知量。将变形后物体的位置 x 表示为 1 2 3的函数： 321, 由得： 32132 （ 即位移场 u 用初始坐标 （ 2） 欧拉描述法：以物体变形后的新位形 B为参考位形，质点变形后的坐标 基本未知量。将变形前物体的位置表示为 函数： , 由 得： 32132 （ 即 位移场 u 用变形后坐标 在大变形问题中，人们常采用两个坐标系来分别描述新、老位形 B和 B。其中新坐标系是买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 由变形前潜入物体内的老坐标系随物体质点一起变形而得到的，所以在变形的过程中，质点的坐标值始终保持不变。这种随物体变形的坐标系称为拉格朗日坐标系或随体坐标系。 力的度量 从变形后物体内截取的微元体上面定义应力张量，此应力张量称为 示，此应力张量有明确的物理意义，代表真实应力。然而在固体力学分析中，常采用变形前坐标表示的 就需要定义与之相对应的应力张量。用变形前坐标定义的应力张量有两种： 力张量一类 力张量 )和 力张量二类 力张量 )。 力张量和 力张量不同之处在于： (1)在推导 力张量时认为变形前后微元面积上的内力分量不变化，而在推导前后内力分量之间按一定的规律进行变换。 (2) 力张量是不对称张量，而 力张量是对称张量，所以在应力应变关系式中采用 间杆单元的切线刚度矩阵 空间杆单元切线刚度矩阵的推导常见有两种方法，一是平衡方程法 ;二是几何非线性有限元法。平衡方程法是直接建立单元的平衡方程来推导单元的切线刚度矩阵。几何非线性有限元法通常采用能量方法，即首先建立一个局部坐标系，写出局部坐标系中应变与位移函数式，将这个函数式代入应变能的表达式并由总势能的驻值条件 得出单元的平衡方程，进而求出单元刚度矩阵。 衡方程法 根据杆单元所固有的几何及受力特点，用状态平衡方程，在整体坐标系下以最简洁的方法推导出空间杆单元的切线刚度矩阵的精确表达式。 设杆单元的初始状态及任意状态如图 1. 2 所示 图 单元状态 初始状态的杆长 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2220 )()()( （ 设荷载作用下两个杆段的节点位移 ,（ 则变形后的杆长 222 )()()( （ 设,和 z 是变形后的杆件与整体坐标系的夹角，即 co s co s （ co s 假设变形后的杆件仍为线弹性，且轴向应变为常量，则变形后杆件的张力 )1(0 设荷载状态下杆端力 ,则杆端力之间存在下列平衡方程： 设杆件的切线刚度矩阵为 K，则 )6,2,1,( ， 参考以上公式，由式 (可求出刚度矩阵各个元素。刚度矩阵的显式： （ 公式 (是空间杆单元的切线刚度矩阵的精确表达式。由于在推导过程中没有任何小位移假设，因此在计算中节点位移可以任意大。 何非线性有限元法 用几何非线性有限元的思想推导空间杆单元的切线刚度矩阵通常有两种格式，一是 标买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 列式；二是 下分别给出这两种不同的切线刚度矩阵。 (1) 标列式的切线刚度矩阵 A 空间杆单元的位移函数 空间杆单元如图 示， 图 间杆单元 单元中任一点沿 )1( （ 根据上述内容，经过推导可得到 位移矩阵和初应力矩阵，如下： 线性刚度矩阵 00 00 222222222 初位移矩阵 10 10 666564636261555453525144434241333231222111 初应力刚度矩阵 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 100100100101001100101 式（ 式（ 的 l、 m 和 n 同式（ (2) 标列式的切线刚度矩阵 A 空间杆单元的位移函数 空间杆单元的位移函数同 式 B 切线刚度矩阵 线性刚度矩阵 0几何刚度矩阵 别与 式的线性和几何刚度矩阵相同。 间梁单元的切线刚度矩阵 建立梁单元切线刚度矩阵通常有两种方法，一是梁 柱理论 (二是几何非线性有限元法 (梁 柱理论是直接建立平衡方程来推导单元的刚度矩阵，在方程中力和位移的关系可以用超越函数来表示。有限元法是通过建立单元的虚功方程，引入单元插值函数，由虚功方程间接推导单元的刚 度矩阵。 衡方程法 在梁柱理论方面 工作是比较典型的。 用梁柱理论的同时引入 一矩阵已被后来的很多学者所采用。文献 18增加了适当的修正项，考虑了 而得到更为精确的切线刚度矩阵。该切线刚度矩阵详见文献 36。 何非线性有限元法 用几何非线性有限元的思想推导空间杆单元的切线刚度矩阵通常有两种格式，一是 标列式；二是 间梁单元的 标列 式切线刚度矩阵比其 标列式的切线刚度矩阵复杂得多，故下述先论述 式，最后是 (1) 出可用于大转角情况的 式和 式。该文的推导基于三位连续体的虚功方程。文中的梁是直的，单元的插值函数在随动坐标系中给出，通过引入附加自由度，可考虑剪切效应，其非线性刚度矩阵是通过三维积分得到的，计算量很大。参考文献 40用一维 积分推导出了空间梁单元的切线刚度矩阵。 将梁中任一点的位移都用广义位移 梁中性轴的转角和位移来描述，由式 ( 得广义应力应变的增量平衡方程。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 t 时刻梁单元局部坐标系 本文以上述文献为基础，给出空间梁单元 立 处采用 时刻 t到 t+ 的广义增量位移 中性轴上任一点的位移记为 , ，它们都是坐标 以坐标轴正向为正。梁截面任一点 , ，由小变形 （ 将上式分别代入（ 式（ 得格林应变的线性部分 22 （ 非线性部分 2222222222 22（ 式 (, (撇 号“ ”表示对 r 的微分。将式 (1. 35)和式 (1. 36)代入式 (1. 30)和式 (1. 21)得 44（ 22（ 式 (1. 37)和式 (1. 38)在积分过程中化三维为一维，积分过程中引入如下关系式几何关系式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 d As d Ad s d 20,（ 截面内力增量 d ,)(,（ 截面内力定义式 ,M,（ 截面内力系数 252432221,（ 易见 32 式（ 式（ 积分中引入式（ （ 得 0（ 0（ （ D 和 M 详见文献 41。按照上述的思想经过复杂的计算可以得到刚度矩阵。 详见文献 41。 为了得到空间大转动梁单元在整体坐标系下的刚度矩阵，还需要局部坐标到整体坐标转换矩阵 T。定义 t+ t 时刻整体与局部坐标系之间的转换矩阵为 ,0 时刻与 t 时刻相应的转买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 换矩阵为 再定义 t+ t 时刻与 t 时刻之间的转换矩阵为 = （ 单元的大转角情况可以利用 来描述。式 (以进一步写为递推关系： = （ 式 (1. 46)和式 (1. 47)中的各量详见文献 6和文献 41。 (2) 标列式的切线刚度矩阵 目前，就作者查阅的文献来看，目前还没有见到考虑轴向、弯曲、剪切和扭转效应空间梁单元 标列式的切线刚度矩阵。参考文献 19给出了空间梁单元 刚度矩阵只考虑轴向变形的非线性，认为剪应变是线性的。参考文献 6推导空间梁单元的切线刚度矩阵基于的是经典梁理论，而不是 理论。 章小结 本章主要研究和总结了空间杆、梁单元的线弹性刚度矩阵，考虑几何非线线性时的切线刚度矩阵。空间杆、梁单元的切线刚度矩阵有两种表达式： 式和 式。这部分内容是研究斜拉结构静力和稳定的基础。 2 斜拉索单元分析 拉索单元分析方法概述 目前， (斜 )拉索单元的分析主要有三种方法，一是解析法，二是二力杆分析法，三是有限元法。解析法对特定的结构布置和形式可以给出精确的解答，并易于从中了解内力和位移的变化规律 ，但适用范围有限 。有限元法是一种通用的分析方法，分析拉索单元时，将其转化为两节点、三 节点或多节点等参元。若采用两节点等参元，需将整索划分成若干个单元。有限元法的计算量往往较大，且在公式易产生高次幂。一般的，有限元法常用于张拉整体结构、悬索结构的索单元非线性分析；解析法往往用于悬索结构的分析。 拉索单元的解析法 拉索的平衡方程 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 索受力示意图 图 2. 1 表示承受两个方向任意分布荷载 qz(x)和 x )作用的一根拉索。索的曲线形状可由方程 z=z(x)代表。由于索是理想柔性的，索的张力 某点索的张力的水平分量为 H，则它的竖向分量为 。由该索截出的水平投影长度为. 1 (所示。根据微分单元的静力平衡条件，有 0,0 0,0 z 0 （ 方程 (2. 1)和 (2. 2 )就是单索问题的基本平衡微分方程。在常见的实际工程悬索问题中，悬索主要承受竖向荷载的作用。当 时，由方程 (2. 1)得 H=常量 （ 而方程（ 2. 2）可写成 022 （ 方程 (2 . 4 )的物理意义是：索曲线在某点的二阶导数 (当索较平坦时即为其曲率 )与作用在该点的竖向荷载集度成正比。应注意，在推导上述各方程时，荷载 定义是沿跨度单位长度上的荷载，并且与坐标轴一致时为正。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 在自重荷载下的变形 如图 示，索在自重荷载作用下 (竖向荷载沿索长均匀分布 )，由平衡微分方程及边界条件可得索的曲线 z=z(x)是一族悬链线 (这是索在自重荷载作用下的真实形状 )。如果将自重荷载化为沿跨长均匀分布的竖向荷载 q ，本文将之定义为等效自重荷载，由平衡微分方程及边界条件可得索的曲线 z=z(x)是一族抛物线，即 2 （ 在此抛物线方程中，索张力的水平分量 以方程 (3. 5)如上所述是一组抛物线。因为通过两点 A, 们在荷载 q 作用下形成一组不同垂度的抛物线，具有相应的不同 以应补充一个条件才能完全确定抛物线的形状。例如，设给定曲线在跨中的垂度 f，即令 2 , 2将此条件代入式 (2. 5 )，即可求出索的水平张力 H 2 （ 将式 (2. 6)代入式 (2. 5 )，可得 24 （ 在小垂度下，悬链线和抛物线之间的差别是非常小的 (文献 20给出了具体的比较 )，所以可用抛物线代替悬链线，以简化计算。 拉索索长的计算 在进一步探讨悬索的静力分析问题以前，先研究一下索长的计算。如图 拉索微分单元的长度为 22 1 （ 整根索的长度可由上式积分求得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 （ 只要索的形状 z(x)己知，索的长度就可按上式算得。 拉索变形协调方程 图 2. 3 给出了斜拉索的两种状态：状态 0 和状态 l，假定斜拉索在状态 0 下 、 0都是己知的。在状态 0 的基础上索两端产生一定的位移（ ul, (,变形至状态 1。在实际结构中我们面临的问题是：斜拉索在状态 1 下的 z 和 H。 图 拉索的两种状态 由式 (斜拉索在等效自重荷载作用下，索的曲线方程为 2。斜拉索的平衡方程只给出某一特定“状态”下 q、 z、 不能考虑状态的变化过程。所以仅有斜拉索的平衡方程是无法解决实际结构中所面临的问题。从数学角度来看，要求解 两个未知量，只有一个平衡方程是不够的。 首先，从几何方面来求解斜拉索由状态 0至状态 1的变化过程中索长的改变。斜拉索由状态 0至状态 1的变化过程中索长的改变 l 0 02020 11（ 其次，从物理方面来求解斜拉索由状态 0 至状态 1 的变化过程中索长的改变。在求解的过程中不考虑温度的变化。 000020020000 1s（ 令式（ 式（ 等，即索的变形协调方程 l 00200202111 （ 方程 (2. 4)和方程 (2. 12)是索结构理论的基础，可以由这两个方程推导出许多实际有用的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 解析解，如文献 44。 拉索的有限元分析法 两节点索单元切线刚度矩阵与空间杆单元的切线刚度矩 阵形式完全相同，索单元与杆单元的区别之一是索单元不能受压，杆单元可以受压，即当某索单元轴力出现负值时，必须略去该索单元对结构的贡献；两者的区别之二是索单元通常要考虑其自重引起的非线性影响，一般采用 。三节点和五节点索单元切线刚度矩阵的推导详见文献 21。 章小结 本章研究了斜拉索分析的一般方法。作者在现有的文献基础上，推导了斜拉索静力分析的解析解，二力杆分析时的等效弹性模量表达式和非线性刚度矩阵 22。介绍了斜拉索有限元分析的一般思路。这 部分内容是斜拉结构静力、稳定和动力分析的基础。 3 大跨度斜拉立体桁架的结构形式、受力变形特征 构的合理形式 作为一种以平面受力为主的大跨度结构形式，本文以单榀斜拉立体桁架为研究对象。就目前情况看，跨度在 100 200本能满足使用要求。根据斜拉桥的经验，结合现有工程的应用情况，本文设计了一种 200两个塔柱三个跨度的形式。 大跨度斜拉立体桁架是由主体结构 立体桁架、斜拉索和悬挂拉索的塔柱三部分组成，三大部分相互作用共同承受荷载。塔、桁架和索的不同变化和组合， 构成具有不同受力特点的结构（图 图 跨度斜拉立体桁架示意图 拉索包括钢索和锚具，钢索承受拉力，设置在钢索两端的锚具传递拉力。拉索塑性较差，破坏无预兆，且破坏导致的后果不堪设想，故在设计中应该充分考虑其安全度，保证工程结构的经济合理，安全可靠，一般拉索安全系数取为 的学者指出拉索的安全系数取为5。拉索锚具在荷载作用下应具有比拉索更高的安全度。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 体桁架的形式 立体桁架是大跨度斜拉立体桁架中的主要承重构件之一。其受力性能不仅取决于自身的结构，同时与塔柱和拉索之间的 相对刚度及其结合方式密切相关。立体桁架的截面形式可为矩形、梯形和三角形等，如图 示，其中空间三角形截面立体桁架构造简单，施工方便，应用最为广泛。常用的有正三角形和倒三角形两种，由于需要铺设屋面的檩条和屋面材料，通常情况下使用倒三角形居多，上弦两根杆，下弦一根杆，杆件采用空心管截面 (。 图 体桁架的截面形式 对于大跨度结构，网格尺寸的确定，取决于屋面体系的选用，本文采用有檀体系