文档介绍：中文摘要关键词:弦支穹顶非线性分析屈曲分析稳定性弦支穹顶是一种新型复合空间结构体系。它应用了张拉整体的思想,将单层网壳和预应力拉索巧妙的结合起来,使弦支穹顶的受力性能比单层网壳有很大的改善,结构的整体刚度比单层网壳有很大提高,因此可以跨越更大的跨度。本文首先介绍了弦支穹顶结构的产生背景、基本原理以及国内外的研究现状和已经取得的研究成果。然后运用非线性有限单元法推导了空间铰接杆单元的刚度矩阵和平衡方程。介绍了方程的求解方法和收敛准则。论述了弦支穹顶力分析,在分析的基础上,合理确定了拉索的预应力值。并对在不同的外荷载及不同的预应力作用下弦支穹顶的杆件内力及支座位移进行了分析对比。从计提高了结构的整体刚度和稳定性。对弦支穹顶进行了非线性屈曲分析。对不同支承条件下弦支穹顶的杆件内力和曲屈性能的变化进行了对比分析。最后,本文对取得的计算结果进行了研究总结,对弦支穹顶的受力性能作了进一步探讨,展望了未来弦支穹顶广阔的发展和应用前景。是一种值得推广的新型结构体系。的非线性屈曲问题。简述了结构的抗震设计方法和它的动力反应问题。本文对一个跨度为米的弦支穹顶进行了分析计算。对它进行了非线性静算结果来看,对下弦的环向拉索施加预应力能够大大减小弦支穹顶的支座位移,
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瓣学位论文作者签名:雪馨≥暂国导师签名:/痈吒伽独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:劲矿阥翵本学位论文作者完全了解盘鲞盘茔有关保留、使用学位论文的规定。表或撰写过的研究成果,也不包含为获得基壅盘堂或其他教育机构的学位或特授权苤壅盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检年,签字日期:年月本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发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学位论文作者签名索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:/日日
第一章概述弦支穹顶结构的产生背景为了满足社会生活和居住环境的需要,人们需要更大的覆盖空间,如大型的集会场所,体育馆,飞机库等,跨度要求很大,达几百米或更大。而我们所熟知的平面结构如刚架、桁架、拱、梁等,由于其结构形式的限制,很难跨越大的空间。空间结构正是在这一背景下发展起来的一类结构体系。空间结构是建筑结构的形体成三维空间状并具有三维受力特性、呈立体工作状态的结构。空间结构不仅仅依赖材料的性能,更需要的是依赖自己合理的形体,充分利用不同材料的特性,以适应不同建筑造型和功能的需要,跨越更大的空间。较直观的例子是:平面拱就是依据自己的拱形结构,去吻合简支弯矩图,使得结构主要承受压力,充分发挥了混凝土或石材的受压性能,而能跨越较大跨度。在自然界中,空间结构良好的受力特性比比皆是,如蛋壳、肥皂泡、蜂窝、蜘蛛网有着特别重要的意义。计算机技术的广泛应用解脱了长期以来空间结构的形体研究在计算方法上的束缚,使得寻求形体与受力的完美组合成为可能,因此,空间结构近十几年来以其异乎寻常的速度发展起来空间结构发展迅速,新的空间结构形式不断涌现,除了已经大量应用的网架、网壳、悬索等结构形式外,膜结构、张拉整体结构以及各种形式的复合结构也逐渐发展起来,并运用到工程实际中去。图张拉整体结构现代张拉整体结构的研究工作始于本世纪年代末期,,提出了“张拉整体体系”等。详细观察自然界的进化演变过程,以仿生原理来理解和发展空间结构形体
的概念。张拉整体结构是一组不连续的受压构件作用,受拉索与受压构件自应力平衡,实现自支承的网状杆系结构。如图籰所示。竖向压杆、枪铝⒌模嵯蛭恢玫睦魇┘釉びαΑU馐且桓龈构体系,它的发展历史不太长,但速度很快。张拉整体具有构造合理、自重小、跨越空间的能力强的特点,它在实际工程中展示了强大的生命力和广阔的应用前景。图卜敲拦翘乩即蟀略嘶嶂魈逵莶捎玫恼爬褰峁梗矫嫖图卜翘乩即蟀略嘶嶂魈逵复合空间结构是将不同类型的结构进行组合而得到的一种新的结构体系。这种组合不是两个或多个单一类型空间结构的简单拼凑,而是充分利用一种类型结构的长处来抵消另一种与之组合的结构的短处,使得每一种单一类型的空间结构形式及其材料均能发挥最大的潜力,从而改善整个空间结构体系的受力复合空间结构可以是刚性结构体系之间的组合,如拱与网格结构组合形成的拱支网架结构、拱支网壳结构等;柔性结构体系之间的组合,如悬索与薄膜组合而成的索膜结构等;以及柔性结构体系与刚性结构体系之间的组合,如索与网格结构组合形成的斜拉网格结构、拉索预应力网格结构及索