【摘要】：桁架結構具有簡單高效的優(yōu)點，重量輕，能充分利用材料的力學性能，桁架結構不僅在海洋工程、橋梁工程等需要覆蓋大跨度的場合中得到了廣泛應用，而且在工業(yè)及民用建筑中的應用日益廣泛，桁架結構在我國建筑結構中的應用也越來越多。 本文首先介紹了有限元分析方法的思想，理論原理和其分析過程。建立了塔樓-桁架的整體ANSYS模型，根據(jù)土木工程學院提供的建筑設計規(guī)范及每塊LED顯示屏承受風載具體數(shù)值，對塔樓-桁架進行了重力、重力+十年一遇風載、重力+百年一遇風載、重力+溫度、重力+溫度+十年一遇風載和重力+溫度+百年一遇風載六種工況下的分析，提取變形圖并統(tǒng)計六種工況下最大變形量及最大變形位置，進行結果分析。最終得出桁架的變形量在不施加溫度的工況下能夠滿足要求，施加溫度以后則不滿足規(guī)范要求，溫度的影響不可以忽略。 桁架作為主要的承重結構，每天要完成一次升降，，使用次數(shù)非常頻繁，因此對塔樓-桁架、桁架-導軌分別作了模態(tài)分析，觀察其各自的固有頻率，同時為驅動部件的設計和控制提供依據(jù)，避免了在同步上升和下降的動態(tài)運行過程中發(fā)生共振，造成事故或降低設備和建筑結構的使用壽命。并對塔樓-桁架整體結構進行地震反應譜分析，結果表明：主體混凝土結構的層位移角均小于規(guī)范的規(guī)定限值，滿足規(guī)范的要求。 最后在桁架結構靜力分析的基礎上，運用ANSYSDesignOpt模塊，以桁架的最大變形為優(yōu)化目標，將桁架圓管截面直徑和厚度作為設計變量，取20塊桁架總質量和1號桁架的最大變形量最為狀態(tài)函數(shù)對桁架進行了結構優(yōu)化設計，并得到了最優(yōu)方案。優(yōu)化后，優(yōu)化后桁架的最大變形從166.65mm下降到136.67mm，減小了17.99%，取得顯著的優(yōu)化效果，滿足設計規(guī)范的要求。質量與初始設計相當，沒有增加經(jīng)濟成本。
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【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH122

【參考文獻】

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本文編號：2497959