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预应力索桁支承体系具有通透、安全、灵活、工艺感强以及环保节能等诸多特点,决定了该体系在点式玻璃幕墙中具有广阔的应用前景,因此,对其受力性能进行研究,日益成为结构工程学科研究的重要方向和热点问题。由于该结构体系原理的特殊性和研究重点的不同,导致目前现有的研究理论和成果分布极为零乱且各具特点。 本文以有限元理论为基础,结合索桁支承体系的几何非线性和状态非线性的特征,利用通用有限元软件ansys的非线性模块对体系初始预应力状态和工作状态进行了仿真分析。首先,对平面和空间索桁支承体系的自振特性进行研究,得到体系的前几阶固有频率和振型形式;进而探讨了索的预拉力、拉索截面面积、撑杆截面面积、形状改变(撑杆长度L)等主要设计参数对体系自振特性的影响,得出了一些有益的结论,为体系设计和施工提供意见和依据;最后,对体系的风振特性进行了分析,用幕墙风荷载规范对几种索桁支承体系形式进行风荷载计算。 通过软件仿真结果证明了本课题采用的分析计算过程是有效可行的,同时为进一步研究索桁支承体系的动力性能打下了良好的基础。