屈曲约束支撑的动力性能研究及其在钢拱结构中的应用的开题报告

屈曲约束支撑的动力性能研究及其在钢拱结构中的应用的开题报告摘要：随着国家经济的快速发展，大型钢结构的应用越来越广泛。然而，在大型钢结构设计中，如何充分利用材料的力学性能，提高结构的强度和稳定性成为设计中的难点。本文将钢拱结构作为研究对象，采用屈曲约束支撑（K-bracing）理论分析了其动力性能，并在此基础上提出了一种新的结构设计方法。本文旨在通过研究屈曲约束支撑的动力性能及其在钢拱结构中的应用，探索一种更加先进、优化的结构设计方法。关键词：屈曲约束支撑；钢拱结构；动力性能；结构设计Abstract:Withtherapiddevelopmentofthenationaleconomy,large-scalesteelstructuresarewidelyused.However,howtofullyutilizethemechanicalpropertiesofmaterialsandimprovethestrengthandstabilityofstructuresbecomethedifficultiesindesign.ThispapertakesthesteelarchstructureastheresearchobjectandusesthetheoryofK-bracingtoanalyzeitsdynamicperformance.Onthisbasis,anewstructuraldesignmethodisproposed.TheaimofthispaperistoexploreamoreadvancedandoptimizedstructuraldesignmethodbystudyingthedynamicperformanceofK-bracinganditsapplicationinsteelarchstructures.Keywords:K-bracing,steelarchstructure,dynamicperformance,structuraldesign一、研究背景随着国家经济的高速发展，特别是高铁、地铁等快速交通工具的广泛使用，大型跨度的钢结构桥梁和建筑开始得到广泛应用。然而，在同等应力状态下，优质高强度钢材的体积和质量均较传统钢材小，能够更好地发挥其力学性能。为了完整利用这些材料的力学性能，需要先进、具有优化性能的结构设计方法。钢结构作为一种结构设计方法，具有刚度高、强度大、重量轻等优点，因此也被广泛应用。当然，钢结构也需要设计出更先进、更优化的结构。本文将研究如何通过屈曲约束支撑（K-bracing）来改进钢拱结构的设计。二、研究内容（一）屈曲约束支撑的理论分析屈曲约束支撑是指通过约束支撑在结构中引入屈曲效应来增加结构的稳定性。屈曲约束支撑的理论基础是通过屈曲件的不规则运动来吸收结构荷载并提供支撑，从而增加结构的稳定性。本文将分析屈曲约束支撑的计算方法和工作原理，探究它在结构设计中的应用。（二）钢拱结构的动力性能钢拱结构是一种常见的钢结构形式，其具有自重轻、施工方便等优点，但在自然灾害、风等极端环境下的动力性能存在问题。本文将通过数值分析，研究钢拱结构的动力性能，分析其在不同荷载条件下的响应特点和承载能力，为钢拱结构的设计提供参考。（三）基于屈曲约束支撑的钢拱结构设计本文将研究如何将屈曲约束支撑运用到钢拱结构的设计中，探究其对结构动力性能的改善作用。在分析钢拱结构的动力性能和加入屈曲约束支撑的基础上，提出一种新的钢拱结构设计方法。三、拟采取的方法本文将通过文献资料的调研、数值模拟分析等方法，探究屈曲约束支撑的理论和钢拱结构的动力性能，并将二者结合提出一种新的结构设计方法。四、预期成果本文旨在通过研究屈曲约束支撑的动力性能及其在钢拱结构中的应用，探索一种更加先进、优化的结构设计方法，预期成果包括：1.对屈曲约束支撑的理论和计算方法进行分析，得出其在结构设计中的应用规律和特点；2.分析钢拱结构的动力性能，得出其在不同荷载条件下的响应特点和承载能力；3.提出一种基于屈曲约束支撑的新型钢拱结构设计方案，探究屈曲约束支撑对结构动力性能的改善作用。参考文献：[1]D.Zhou,D.Wang,H.Chen.Structuraloptimizationofbracelocationforsteelarchbasedonmodesynthesismethod[J].ShockandVibration,2015,2015(5):181-192.[2]G.Li,W.Liu,Y.Bai.Interactionanalysisofsteelreinforcedconcreteframestructureunderstrongearthquake[J].AdvancesinMaterialsScienceandEngineering,2016,2016(2):1-11.[3]Y.Su,Y.Mu,J.Wang.Reviewonseismicdesignofmodernlong-spansteelstructuresinChina[J].TheOpenArchitectureJournal,2016,10(3):119-131.[4]X.Jiang,Z.Ma,Y.Zhou,etal.Researchonthedynamicresponseofcable-stayedbridgesunderearthquake[J].JournalofCivil,ConstructionandEnvironmentalEngineering,2016,1(1):1-12.[5]A.Guo,T.Wang,L.Yang.Theinflue