文档介绍：考虑下部结构的单层球面网壳在强震下的破坏机理研究摘要及其它重要公共建筑中,是大跨度空间结构的主要形式之一。网壳结构为了考虑下部支承结构及杆件弯曲变形对网壳结构动力稳定性的影网壳结构是一种颇具魅力的空间网格结构,因其造型美观、受力合理、能覆盖较大空间,被广泛地应用于大型体育场馆、车站、展览馆以的承载能力常由结构的稳定性所控制,其失稳时具有和脆性断裂相似的特性,这种破坏常会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失。另一方面,我国属于地震多发带,研究网壳结构在地震作用下的动力响应行为,是其在地震地区广泛应用的前提和基础。所以,对这类结构的稳定性能特别是在地震荷载下的非线性动力稳定性能开展研究是工程实践中亟待解决的问题,具有十分重要的意义。本文以具有实际工程意义的缍龋缚绫任狪/腒偷ゲ闱面网壳同时考虑圈梁和下部柱及柱间支撑的结构为研究对象,利用有限元程序,在考虑几何非线性和材料非线性效应的条件下,研究了该结构在强烈地震荷载作用下的动力响应、失稳模态及破坏机理。响,本文首先比较分析了考虑与不考虑下部支承结构,以及考虑与不考虑杆件弯曲变形时,网壳结构在三向地震作用下的动力稳定临界荷载及失稳模态。然后,本文重点对该结构在波三向输入时的动力失稳过
进行了的参数分析。包括地震波的选取、矢跨比、杆件截面、阻尼和初始安装缺陷,在地震作用下,一般对结构的运动稳定性能产生不利影响。程及特征响应指标进行了系统的分析研究。研究过程中,首先记录了该结构的特征响应纾畲蠼诘阄灰啤⒔胨苄愿思壤⒆畲蟮ピ相对应变、特征单元轴力、弯矩和动能、结构总动能等缓蠡嬷屏私构特征响应随荷载幅值变化的全过程曲线。在此基础上,分析了结构随动力荷载幅值逐渐增大结构动力特性不断变化乃至破坏的全过程。最后,对影响该结构在地震作用下的动力稳定性能的六个主要因素始几何缺陷。计算结果表明:不同的地震波作用下,结构的动力稳定临界加速度峰值相差很大。矢跨比对网壳地震响应的影响十分显著,随着矢跨比的增加,动力稳定临界荷载逐渐降低。而且,随着矢跨比的增加,结构由失稳破坏逐渐转变为强度破环。随着杆件截面的增大,结构的刚度逐渐增加,网壳结构的动力稳定性临界荷载显著提高。结构阻尼的存在,使网壳结构的运动稳定临界荷载显著提高。因此,结构阻尼的存在对单层网壳的动力稳定承载力分析起到有利影响。考虑初关键词:球面网壳,地震作用,破坏机理,动力稳定盔亟堡王盔堂亟主盟基生堂焦盗塞
..’.±班塞垒堂焦论塞,,—猳,瓺’甀Ⅱ
簊猯.、;态厘垄王盔生亟±皿荭生堂焦途塞.···.,,,..,——珻琩甌、.····—.,,.籨;籹
导师签名:翅で鹫!!R蝗掌冢罕丝肌!日期:巫』名:查麦主论文作者签名::①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文;③学校可允许学位论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。日期:本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定,其容C苎宦畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑签
第一章绪论网壳结构的发展历史和应用现状空间结构是指结构的形体呈三维状态,在荷载作用下,具有三维受力特性并且呈空间工作的结构。空间结构是解决大跨度建筑的最有竞争性的结构。空间结构形式甚多,但从受力特点来说,大致分为以下几种类型:网架结构、网壳结构、薄壳结构、悬索结构、折板结构、膜结构以及以上几种组成的组合结构。在空间结构这个大家族中,网壳结构覆盖跨度大、受力合理、造型优美且富有艺术表现力、自重轻、施工安装方便、综合技术经济指标好,是大跨度、大空间结构的主要结构形式之一。随着现代经济建设及科技文化事业的不断进步,人们要求建筑形式灵活多样,给人以更多的想象空间。因此,大跨度、太空间、大开间的建筑结构得到了迅速发展,成为最为活跃的结构工程领域之一。大跨度和超大跨度建筑物及作为其核心的空间结构技术的发展状况被喻为一个的重要标志之一。国外最早的网壳结构可追溯到年在德国建造的一个由施威特勒设计的直径钢穹顶,作为贮气罐的顶盖之用庵质┩乩招问降耐瘩范ブ两袢宰魑G蛎网壳的一种主要形式。近二、三十年来,国外的网壳结构发展迅速,尤其在日本、美国、加拿大、德国等国家显得更加突出,他们在建筑形体、结构跨度、加工精度、安装方法、网壳的开启技术等方面有独到之处:如美国新奥尔良超级穹顶体育馆