斜拉双层柱面网壳的静力及稳定性分析

发布时间：2019-11-09 00:33

【摘要】：斜拉结构是一种新型大跨空间结构体系，满足了人们对于建筑大跨度的追求，良好的受力性能和宏伟的建筑造型而广泛应用于实际工程中。目前对斜拉结构的研究日趋完善，多集中于对斜拉桁架，斜拉网架等结构，对斜拉双层柱面网壳研究较少，且多局限于具体的工程背景。鉴于上述情形，本文结合当前研究现状，利用有限元方法，建立斜拉双层柱面网壳结构的计算模型，对不同参数下结构的静力、稳定性能进行了详尽系统的分析，完善了斜拉双层柱面网壳结构的设计理论，为此类结构的设计提供一定的参考。设置分析模型时，在考虑不同矢跨比，不同荷载分布网壳模型的基础上，首先对主要影响斜拉网壳结构静力性能的参数即内力和变形进行研究。并和相应普通网壳对比，即总结布置斜拉索，对普通双层柱面网壳结构在静力方面的影响。结果表明：布置斜拉索的双层柱面网壳的静力性能明显提高；其次分析了不同布索方案对斜拉双层柱面网壳结构静力的影响，得到一些有用的规律。最后对不同塔柱高度下斜拉双层柱面网壳的静力性能进行分析。对于网壳的稳定性分析时，，采用特征值屈曲分析和考虑几何非线性的有限元分析方法进行计算，分析中假定材料保持为线弹性。对比分析了该网壳结构在布置斜拉索后稳定性能的变化规律。并考虑不同布索方案，不同塔柱高度下的特征值屈曲因子及荷载—位移曲线，确定了不同参数变化对结构临界荷载和刚度方面的影响。
【图文】：

斜拉网壳,工程实例

c) 南京江宁体育场 d) 湘潭大学体育馆图 1-1 我国斜拉网壳工程实例1.1.3 斜拉网格结构国内外研究现状对于新型空间杂交结构，特别是斜拉网格结构，我国的应用时间较晚研究还尚不完善，且对斜拉网架结构的研究远远多于斜拉网壳。而国外对斜拉结构的研究多集中于动力方面，且是针对于某个构件（例如拉索）的研究。国外研究现状：1996 年，Y O. Flamand 等人针对一斜拉结构大型体育馆，研究其在风荷载作用下构件应力疲劳问题[6]；1999 年，H. Ymui 结合实际工程讨论了斜拉屋盖结构的风振特性[7]；1998 年，A. S. K. Kwan 提出了简化的方法来计算斜拉索的非线性效应[8]；2001 年，Y. M. Desai 采用多自由度的斜拉索单元对桅杆结构的动力特性进行了分析[9]；2003 年，Krzystof Wilde 等人研究了斜拉索在风雨共同作用下的振动问题[10]；2005 年，AnderAnsell 针对常用有限元分析方法的一些不足，提出了一种动态元素分析方法（dynamic elemrnt method），并结合算例对比分

斜拉索,布索方案,字形,直角型

d)星形布索 e)变异布索方案一 f)变异布索方案二图 1-2 斜拉索布置分类斜拉索在水平投影上的布置可以是一字型、直角形、十字形、米字型、T 字形 K 字形。如图 1-3 所示。a)一字型 b)直角型 c)十字型
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU399

【参考文献】