三角形截面空间格构斜腿刚架平面内整体稳定性能研究

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三角形截面空间格构斜腿刚架平面内整体稳定性能研究

本研究聚焦于三角形截面空间格构斜腿刚架在平面内（即主承重面）的整体稳定性能，旨在揭示其受力机理与失稳规律。针对该类结构因几何非线性、初始缺陷敏感及多杆件协同作用导致的复杂屈曲行为，采用有限元数值模拟（考虑材料非线性、几何非线性及残余应力影响），结合参数化分析方法，系统考察斜腿倾角、格构节间距、腹杆布置形式、长细比及支座约束条件等关键参数对整体稳定承载力与屈曲模态的影响。研究发现：三角形截面格构斜腿具有优异的抗扭刚度和面内抗弯刚度，可有效抑制侧向扭转屈曲；当斜腿倾角控制在35°–55°、节间高宽比适中（约1.2–1.8）时，结构整体稳定系数提升显著；初始几何缺陷（如0.5L/100）对其极限承载力影响达12%–18%，凸显精细化建模必要性。研究成果为同类大跨度、轻型空间刚架结构的设计优化与规范完善提供了理论支撑与工程判据，尤其适用于体育场馆、交通枢纽等对建筑造型与结构效率双重要求的公共建筑。