文档介绍:要摘大跨度网壳结构因其突出优点而广泛应用于影剧院、展览馆、飞机库、航空港、体育场馆、车站、煤棚、仓库、工业厂房等建筑物中,并且日趋多样化、大型化、复杂化。作用于此类结构上的风荷载具有随机性与空间相关性,常常起主要甚至是决定性作用,风振影响成为结构设计、防灾减灾分析的控制因素之一。迄今大跨度网壳结构的风工程研究只取得阶段性成果,研究仍然不够。风振响应和风振系数等关键问题尚未完全解决,甚至结构动力特性的研究亦不充分。网壳结构在风荷载作用下的动力响应特性研究越来越受到学术界和工程界的关注与重视。本文主要针对大跨度单层网壳结构网格生成技术、风速风载模拟、风振时程分析、参数分析等方面进行了比较系统的研究。首先回顾了大跨度网壳结构风工程领域的研究现状,指出存在的主要问题,并提出本文的研究目标和工作重点。在单层网壳结构的网格生成技术方面,基于形式代数法,针对单层球面网壳、单层柱面网壳、单层双曲抛物面网壳等结构型式,采用参数化建模方法建立模型。输入若干控制参数,可由程序自动生成包含模型节点、单元、边界约束条件等信息的数据文件,减少分析计算时数据输入工作,适用于同类结构的有限元前处理。风速时程数值模拟技术等方面的进展情况。采用模型模拟风速时程,考虑了三维空间相关性,讨论了模型的稳定性及确定模型阶数的方法。风速时程模拟结果统计分析、功率谱分析表明模拟值与目标值吻合较好。根据风速特性,讨论了由风在风振研究方面,回顾了结构风致振动研究的基本情况,分析了结构风振形式及其机理,讨论了作用于网壳结构的风荷载特点,阐述了结构风振响应计算方法。针对大跨度网壳结构,推导了结构计算模型,引入节点位移风振系数、单元内力风振系合编程方式,较好地解决了风速时程模拟运算时精度、模拟速度和计算稳定性的问题。针对砑嘀屏讼嘤Φ某绦蚪涌冢砸焕郖型单层球面网壳结构进行了包括几何参数、结构参数、阻尼比参数、边界约束条件参数、平均风速参数、风向参数等多种工况的自振特性、风振特性参数影响分析,得出单层球面网壳结构在上述各种参数工况下的风振规律。最后对全文的研究工作进行了总结,并指出部分有待于深入研究的问题。关键词:大跨度网壳结构参数化建模风速时程风致振动模型时程分析节点位移风振系数单元内力风振系数在风速与风荷载时程模拟方面,回顾了结构风工程领域风洞试验、现场实测、速时程转化为风荷载时程的方法。数等概念,采用背谭治龇ǎ芯科浞缯裣煊μ匦浴2捎肰隡
齝忽錮..,瑂.,—.;琹瑆—琣琩,琱,,,,,.·餷,—,—,..—.,.,陁
餷鰏,,—謈琤,,瑂,.瑂,,陁,,.也簂猻,.——,
学位论文作者签名:舒新终日期:唬荒月岁日上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
靴敝储獬:锄给⋯⋯阀试保密醇在蛊年解密后适用本授权书。日期:”阥月上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制不保密口。手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭日期:/¨、
第一章绪论选题背景与依据大跨度空间结构是半个世纪以来国内外发展最快的建筑结构形式之一,广河用于影剧院、展览馆、飞机库、航空港、体育场馆、车站、煤棚、仓库、工业厂房等建筑物中【4死嘟峁固逑悼煞从彻医ㄖ萍妓剑晌K诘氐谋志性建筑和人文景观,如中国首都机场四机位机库、中国上海八万人体育场、中国黑龙江速滑馆、美国新奥尔良超级穹顶、加拿大卡尔加罩鞍形屋盖、英国伦敦千年穹顶、昂罄衷啊卑羟蚬荨⑷毡靖8蕴逵〉鹊取4罂缍瓤占浣峁雇ǔ0ㄍ窠构、张拉结构、混合结构等三种类型。每种类型可细分为多种具体结构形式,如网格结构可分为网架、网壳等:张拉结构可分为悬索结构、膜结构等;混合结构可分为索穹顶、拱索结构、索一膜结构、斜拉网格结构等。随着新技术、新材料、新工艺、新型式、新设计方法的应用,大跨度空间结构日趋大型化、多样化、复杂化,相关的技术研究热潮正不断在世界范围内兴起。疌技术的迅猛发展,有限元分析方法的广泛运用,新型高性能材料的研究与应用,数值分析理论研究的不断深入和试验学科资料的积累,为大跨度建筑的蓬勃发展奠定了峰实的理论基础和技术条件。一些国际性的学术团体,如国际壳体与空间结构学会、美国土木工程师协会、英国萨雷大学空间结构研究中心等,每年