文档介绍：摘要复杂组合结构在城市建筑中的应用越来越广,但其中还存在一些难以解决的力学难题:组台结构稳定性能。共同工作问题。异形钢管混凝土构件的承载力。本文以大型郑成功雕塑结构为研究对象,对结构的选型、静力特性、稳定性能、基底变形及承载力、主要承载构件稳定承载力以及结构的抗震性能进行了详细的、全面的研究,为该工程提出了若干指导性意见,探讨如何能够快速高效、安全可靠地进行复杂组合结构的设计。本文创新点及对工程应用的指导性内容为:疚氖状谓滦涂占浣峁固逑怠0迤占浣峁褂τ糜谥3晒Φ袼芙峁梗⒀≡窈侠淼慕峁棺合方式,分析选定结构方案的静力性能,得到一些很有价值的结论。丛幼楹辖峁沟奈榷ㄎ侍馐且桓鲋匾5牧ρ侍猓疚氖紫榷缘鼻胺治龃笮徒峁刮榷ㄐ阅艿方法作了一定的探讨,对结构稳定分类提出了新的观点。将非线性分叉概念引入复杂组合结构的稳定分析研究中,对平衡路径的跟踪技术,包括极值点失稳路径和分叉路径的跟踪方法进行了研究。本文采用最小余量位移法作为增量步内的迭代方法,编制了相应的算法程序,该方法对所有的自由度均进行控制,直接使迭代中的余量位移最小,因而计算的准确性和效率太大提高。本文采用扰动位移法跟踪结构平衡分叉路径,分析结构非线性分叉失稳与扰动方式以及初始缺陷之间的关系,发现非完善结构甚至有初始缺陷的非完善结构也会发生非线性分叉失稳。复杂组合结构的稳定分析较一般空间结构更加困难,本文分析了郑成功雕塑的整体稳定性,分析方法包括了特征值屈曲和双非线性稳定分析,考虑了初始缺陷的影响,研究结构局部失稳和整体失稳的关系,采用合理的结构构造,增强结构的稳定性,分析表明:合理的结构形式己玫慕峁构乖毂Vち酥成功雕塑不会发生整体失稳餐ぷ魑侍夤惴捍嬖谟谧楹辖峁怪小T诮薪峁沟姆窍咝苑治鍪保峁固逑基底、组合结构械慕哟ゲ糠只岱⑸邢薇湫魏徒洗蠡啤4车愣越哟ツP驮诜治鲋蹙凸潭私哟サ愣单元,不能很好地适应这种情况。本文首次推出新的动态更新点对接触单元模型来解决这个问题。模型基于传统的点对接触模型,加入了相应的搜索算法,动态更新接触单元,使其可以适应有限变形和较大滑移量,有效地避免接触部位发生“伪接触”和“伪穿透”现象,加快分析的收敛速度。模型中采用了三维增量擞杷惴ㄗ魑=哟ツP偷暮诵乃法,为了适应结构弹塑性和循环加载分析的要求,本文首次提出相应的迭代公式,详细推导出详细的算法迭代流程,编制了计算程序,中间采用“两步法”处理了由于摩擦问题带来的剐度矩阵不对称问题。运用较新的矩阵运算解法,用以解大型矩阵方程组,提高计算速度。算例验算结果表明,模型具有较好的分析精度,能够比较真实地模拟结构接触部位的变形情况。疚牟捎肰哟ツP头治龃蠼孛娓种壮性亓捅湫危⒋葱滦缘匾朊8说募扑忝固长度。提出相应的计算简化模型,从而能够首次较为台理地分析出影响基底变形的关键因素。疚氖状翁岢瞿芄皇视糜诟丛幼楹辖峁固逑担捎妹K痈职搴突炷烈煨胃止芑炷两构,荠给出相应的锚栓设计方法。异形钢管混凝土的承载力分析至关重要,本文在现有混凝土力学发展成果的基础上,提出了异形钢管混凝土的核心混凝土组合竟鼓P停岢隽耸视糜谝煨钢管混凝土、嵌套于P椭械牡ハ蛴ασ挥Ρ涔叵怠2⒑侠砑蚧煨胃止芑炷恋挠邢拊7析模型,提出ā2捎玫湫凸辜樗悖柚笛槭侄危橹ち薎法分析结果误差较小,计算速度快。能够满足工程设计需要。为了加强异形钢管混凝土中钢板和核心混凝土的共同工作性能,避免钢板过早发生局部鼓曲失
稳,采用ǚ治鲋3晒β硗鹊奈榷ㄐ阅埽竦昧己玫男Ч詈蟊疚慕辛酥3晒Φ袼艿目拐鸱治觯晗柑教至四芄挥跋齑死喔丛幼楹辖峁箍拐鹦阅的各种因素,得出相应的结论,总结出一些能够为实际工程所借鉴的一般性规律。关键词:复杂组合结构;板片空间结构;结构选型;非线性分叉;动态更新点对接触;共同工作组合本构模型;异形钢管混凝土:东南大学博士学位论文Ⅱ
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辨研究生签名:糊日期:掣东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权的声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论括刊登谌ǘ洗