文档介绍：摘要
摘要
索穹顶结构是由拉索和压杆及膜组成的自应力空间结构体系,是最近发展起
来的一种新型的空间结构形式。由于索穹顶为“完全柔性”体系,导致其施工成型
复杂,所以其在国内的发展缓慢。日本法政大学川口卫教授将索穹顶结构体系和
单层网壳结构相结合提出一种“上刚下柔”的弦支穹顶结构,并在实际的工程中得
到广泛应用,受此思路启发,为了有效的解决索穹顶结构施工难问题,薛素铎教
授提出了一种劲性支撑穹顶结构。
节点在劲性支撑穹顶结构中起着至关重要的作用,节点的工作性能是否可靠,
是实施劲性支撑穹顶结构的基本保证。本文首先采用大型通用软件 ANSYS 建立
劲性支撑穹顶结构计算模型,然后分析结构在不同荷载工况下受力性能,从而得
到节点在整体结构中的受力状态。
本文根据结构几何特征,配合结构施工方案,分别开发了 Geiger 型和 Levy
型劲性支撑穹顶结构的撑杆上、下节点,并采用 ANSYS 重点分析了 Geiger 型劲
性支撑穹顶撑杆上、下节点的受力性能,得到了荷载作用下节点的应力分布云图
和变形云图。
在保证撑杆下节点连接竖向撑杆和斜拉杆的耳板不先发生破坏的条件下,采
用 ANSYS 分析了撑杆下节点承载力影响因素,进而提出了撑杆下节点的简化设
计方法,将有利于节点在实际工程中的推广应用。
耳板在撑杆上、下节点中起着至关重要的作用,本文阐述了国内外耳板的设
计方法,并用 ANSYS 建立耳板的计算模型,系统分析了耳板的承载力影响因素,
给耳板设计提供了一定的参考依据。
关键词:劲性支撑穹顶节点形式铸钢接触有限元分析
I
北京工业大学工学硕士学位论文
II
Abstract
Abstract
Cable Dome Structure is a new type of structure system, which prised of
cables, struts and membrane. Cable Dome is pletely flexible structure, leading
to plex construction, So it develops slowly in our country. Japan professor
Chuan kou bined cable dome system and single-layer spherical lattice shell
together, raising suspend-dome structure and being widely used in practical
engineering. By these ideas inspired, In order to effectively solve the difficult problem
of cable dome structure construction, Professor Xue Suduo raised the steel bracing
dome structure.
Node plays a vital role in the steel bracing dome structure. The reliability of the
node’s work performance is the basic guarantee for the structure implementation.
Firstly, using large general-purpose software ANSYS establish the calculation model
of the steel bracing dome structure, and analysis the structure’s force performance
under different binations, obtaining the stress state of the node in the overall
structure.
According to the structure geometric features and construction program, this
paper develops the upper and down the stay bar node for the Geiger and Levy steel
bracing dome structure. And mechanical property