文档介绍：联方型单层球面网壳基于性能的抗震设计方法研究浙江大学研究生毕业论文学科专业:结构工程研究生:鲍林春指导教师:高博青教授昵胨妒垦宦畚浙江大学建筑工程学院空间结构研究中心年潞贾
要摘考虑到网壳结构多应用于跨度大、人员密集的体育馆或音乐厅等建筑。在地震作用下。抗震设计,采用“投资一效益准则”确定的全寿命总费用最小作为抗震设计的目标性能。结构的全寿命总费用包括初始造价、维护费用和失效损失三部分。其中初始造价和维护费用可以根据工程规模和设计文件确定,而结构的失效损失必然与结构在地震作用下的失效机理相联系。因此本文采用非线性时程分析方法分析了不同跨度、不同矢跨比的联方型单层球面网壳在不同峰值地震波作用下的动力响应。了解到联方型单层球面网壳存在动力失稳和基于上述研究,本文以结构最大节点位移为指标将结构的破化程度划分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒塌五个等级。考虑到人为设置划分指标可能引来的误差,在结构的破坏程度评定中引入基于模糊数学的隶属度函数,将结构的破坏程度表达为属于各结构的失效损失包括直接失效损失和间接失效损失。本文建立结构破坏等级与直接失效损失的对应关系,采用隶属度法计算结构的直接失效损失,并通过凳约浣邮鹗Ы而提出以全寿命总费用最小为优化目标的满应力调控法。该方法通过引入调控系数吹骺计算这些配置方案的结构全寿命总费用,最后从中选择最小者即为最优方案。通过分析发现现行设计方法中的重要性系数在形式上等于满应力调控法中调控系数的数,可供工程设计人员参考。关键字:联方型单层球面网壳;基于性能的设计思想;投资一效益准则;全寿命总费用;动结构即使不倒塌也有可能产生巨大的经济损失,本文引入基于性能的设计思想进行网壳结构动力强度破坏两种动力失效机理,并且得到了结构的破坏程度可以通过结构的最大节点位移来确定的结论。个破坏等级的隶属度,而不是简单的将结构的破坏程度归为某一个破坏等级。行放大。本文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度最大,进满应力设计时的控制应力,并获得直鹑〔煌凳卑凑章αι杓频慕峁古渲梅桨福倒数,因此,本文应用满应力调控法计算了植煌缍取⒉煌缚绫取⒉煌珺系数的联方型单层球面网壳的最优调控系数,将其取倒数就得到考虑基于性能思想的结构重要性系力失效机理;隶属度函数;满应力调控法;基于性能的重要性系数浙江大学硕士学位论文摘要
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绪论第一章§研究背景及问题提出§.墙峁沟墓惴河τ网壳结构是一种曲面形结构,是大跨度空间结构中一种举足轻重的主要结构形式。网壳结构具有一系列突出的优点,大体可以归纳如下:墙峁辜嬗懈讼到峁购捅】墙峁沟闹饕L匦裕思冉系ヒ唬芰Ρ较合理。墙峁沟母斩却蟆⒖缭侥芰η浚诳缍瘸齦慕峁怪腥杂写罅康应用。墙峁箍梢杂眯⌒凸辜樽俺纱笮涂占洌⌒凸辜土咏诘憧梢栽工厂预制;而且现场安装简便,不需要大型的机具设备,因而综合技术经济指标较好。墙峁沟纳杓品治隹梢越柚谕ㄓ糜邢拊<扑愠绦蚝图扑慊ㄖ杓软件,不会有多大难度。墙峁乖煨头岣欢嗖剩宦凼墙ㄖ矫妫故强占淝嫱庑危伎梢根据创作要求任意选取。正是因为以上这些优点,近几十年来,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、干煤棚等公共建筑中得到了广泛应用【,尤其是近十年,我国的网壳结构向着跨度更大、体系更复杂、设备更昂贵的方向发展,如图疚N夜谥拇罂缍韧墙峁埂U庑┙ㄖ峁剐掠薄⒐婺:甏螅往往成为一个城市或国家的标志性建筑,并为世人瞩目。掖缶缭钲谑惺忻裰行一图空间网壳结构的应用浙江大学硕士学位论文
§.辰峁箍拐鹕杓扑枷氲姆⒄辜按嬖诘奈侍单层球面网壳结构是网壳结构的一种,也是最能体现网壳结构力学性能的一种。它的网格形式多样,比较常用的有肋环型、凯威特型、联方型、短程线型等。凯威特型由于构造简单一直是各类研究的首选,使得对其它几类常用形式研究很少,因此,本文选用联方型作为研究对象,希望借此丰富单层球面网壳的研究。地震是自然灾害中危害最大的灾种之一,也是绝大部分工程结构的控制荷载之一。人类历史上曾经发生过无数次造成巨大人员伤亡的地震,,伤蛴嗳恕这些地震一次次地刺痛着人类脆弱的神经,激励着人们不断努力,去研究出更加可行的抗震设计思想。但是,地震灾害具有高度不确定性,要想研究出一套完善的结构抗震设计思想并不是一件容易的事。经过近甑目蒲а芯亢凸こ实践,结构抗震设计经过了以下几个发展阶段。招陨杓啤U庵炙枷胪ü黾咏峁沟母斩群颓慷壤吹挚沟卣鸬淖饔谩5人们很快发现,结构物的刚度和强度越大,造成的地震影响也越大,往往造成结构因强度破坏而倒塌,要做到大震时结构物不倒塌