文档介绍：浙江大学
博士学位论文
基于性能的空间网壳结构设计理论研究
姓名:杜文风
申请学位级别:博士
专业:结构工程
指导教师:董石麟;高博青
20070425
、不同矢跨比的单层&型网壳结构的动力失效全过程、失效失效理论和基于概率的荷载及组合理论,建立了基于性能的空间网壳结构设计理论研究框文在现有成果的基础上,对网壳结构动力失效理论作了进一步研究。阐述了网壳结构动力失变化率准则;针对动力强度破坏,提出了能黛与变形的双控准则,并给出了动力破坏指数这机理和失效特征进行了数值计算和深入分析,通过理论研究和前人试验结果,将单层型网壳结构的动力破坏程度划分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌五个状本文在前述研究成果的基础上,对空闻网壳结构的寿命周期总费用评估和基于投资一效壳结构初始造价的计算模型。针对现有网壳结构维护费用的调研,建立了计算维护费用的数分析,,进而提出了综合考虑结构初始造价、维护费用及失效后果的全局优化设计的满应力最后从中选择最小者即为最优方案。应用上述寿命周期总费用的应用程序和满应力调控法便随着空间网壳结构向着跨度更大、体系更复杂,设备更昂贵、影响更深远的方向发展,结构在地震、台风等灾害作用下产生的经济损失日益巨大,这一新特征己引起许多学者的广泛关注和深刻反恩。本文针对上述问题,从基于性能的设计思想出发,综合空问网壳结构的具体特点。动力架。并进行了深入研究。空间网壳结构动力失效理论和基于概率的荷载及组合理论是实现性能化设计的基础。本稳和动力强度破坏这两种可能的失效机理;针对动力失稳。提出了一种新的判定准则一应力态,并建立了相应的分界指标。益准则的优化设计方法进行了深入的研究。通过分析网壳结构的组成、材料单价,建立了网学模型。在深入研究网壳结构动力失效理论的基础上,结合工程价值、社会价值等多角度的构寿命周期总费用的计算流程和应用程序。本文分析了空间网壳结构基于投资一效益准则的非线性、多变量、少约束、离散变量的优化设计特征,并且证明了在用钢量相同的情况下,按满应力原则配置的空间杆系结构的刚调控法。该方法通过引入调控系数吹骺芈αι杓剖钡目刂朴αΓ⒒竦梅直鹑〔煌调控系数时按照满应力设计的结构配置方案,再计算这些结构配置方案的寿命周期总费用,可计算获得以寿命周期总费用最小为优化目标的空间网壳结构,以及相应的最优目标可靠指
本文应用上述理论研究成果对单层屯墙峁菇辛巳娣治觯⑼中泄娣有益结果和结论。这些研究成果可供实际撼獭⑾中泄娣逗徒徊窖芯坎慰迹蔽K部墙关键词:空间网壳结构;基于性能的设计;动力失效杌理;动力失稳:动力强度破坏;破坏等级划分;寿命周期总费用;投资一效益准则;满应力调控法;最优目标可靠指标;目标控标、目标控制位移、最优矢跨比等参量。设计方法进行了比较,提出了基丁阅艿慕峁怪匾P韵凳母拍睿⒃诖罅渴捣治龅幕上给出了基于性能的单层屯墙峁怪匾P韵凳牟慰际怠T谙中猩杓品椒ㄖ惺用基于性能的重要性系数,可实现性能化设计与现行规范方法的有效结合。本文将基于性能的设计思想引入到空闻结构领域,并进行了探索性的研究。得到了一些构全面实现性能化设计提供了有价值的依据。制位移;最优矢跨比;基于性能的重要性系数
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第一章绪论空间网壳结构的应用广泛性和重要性空间网壳结构的现行设计方法及存在的问题干煤棚等公共建筑中得到了广泛应用旷,尤其是近十年,我国的空间网壳结构向着跨度更间网壳结构。这些建筑,结构新颖、规模宏大,往往成为一个城市或国家的标志性建筑。为当前。空间网壳结构采用半概率理论为基础的极限状态设计法进行设计缡式中,砌为结构的重要性系数,:稍匦вψ楹系纳杓浦担琑为结构抗力的设计值。,现行规范采用了基于可靠度的统一设计标准,通过控制结构可靠指标来实现这一设计要求S捎诮峁箍煽恐副甑难≡裰还会产生严重的社会影响,目前尚未有合理的优化方法来进行定量分析,因此现行规范就从实际出发,考虑到标准规范的继承性,采用校准法进行反演计算和综合分析而确定ā8近几十年来,空间网壳结构在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、大、体系更复杂、设备更昂贵、影响更深远的方向发展,,因此结构设计时的绝对安全是不可能实现接与结构造价、维护费用以及失效后果有关,而且失效后果不仅涉及生命财产的损失,有时浙江大学博士毕业论文逵」葜械挠τ国家体育场缭褐械挠τ国家大剧院图甀空间两壳结构的应用..
据各类建筑结