大跨度短程線型單層球面網(wǎng)殼結構穩(wěn)定性研究
本文選題:短程線型 + 單層球面網(wǎng)殼; 參考:《沈陽建筑大學》2014年碩士論文
【摘要】:近幾年,網(wǎng)殼結構得到了廣泛的應用,較大的跨度、輕薄的材料、優(yōu)美的外形使其成為體育館、影劇院、候車廳等大型公共場所的不二之選,甚至成為了一個城市現(xiàn)代化程度的體現(xiàn)。但是在建項目的增多也伴隨著事故發(fā)生頻率的增長,其安全性成為了人們關注的焦點。網(wǎng)殼結構的穩(wěn)定性問題是設計中的關鍵,尤其是大跨度的單層球面網(wǎng)殼。本文選擇了大跨度短程線型單層球面網(wǎng)殼,對其進行穩(wěn)定性研究,F(xiàn)在的主要研究方法是對結構進行非線性分析,在得出的荷載-位移全過程曲線中得到信息,整個受力過程中結構強度、剛度的變化歷程可以清楚地表現(xiàn)出來。本文通過研究網(wǎng)殼結構的歷史、發(fā)展以及國內外研究現(xiàn)狀,對網(wǎng)殼結構的大致發(fā)展趨勢做出總結,并且闡述了本文的主要研究內容。本文在網(wǎng)殼結構的計算理論上,選擇了目前常用的桿系有限元法,并且參考專家學者的相關文獻推導了空間鉸接桿單元和等截面直線空間梁單元的靜力計算公式以及等截面直線空間梁單元的非線性計算公式。在理論計算的基礎上,利用大型有限元分析軟件ANSYS對沈陽市某活動中心(該工程是一個最大直徑達到80m的短程線型單層球面網(wǎng)殼結構)的工程實例進行數(shù)值分析,通過結構非線性分析得到各個節(jié)點的荷載-位移全過程曲線圖,從位移最大區(qū)域的部分節(jié)點的荷載-位移曲線中分析討論結構的極限承載能力和屈曲后的受力性能。根據(jù)網(wǎng)殼結構可能出現(xiàn)的屈曲類型以及非線性計算得到的臨界荷載,對每一種可能出現(xiàn)的失穩(wěn)情況都進行分析和探討,進而對此網(wǎng)殼結構的穩(wěn)定性性能進行描述,并且對其設計合理性進行判斷。文中還對影響單層球面網(wǎng)殼結構穩(wěn)定性的部分因素進行了歸納。本文的研究工作對大跨度短程線型單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性分析有一定的參考價值。
[Abstract]:In recent years, the latticed shell structure has been widely used, with its large span, thin material and beautiful shape making it a choice for large public places such as gymnasium, theater, waiting room, etc.It has even become the embodiment of the degree of modernization of a city.However, the increasing number of projects under construction is accompanied by the increasing frequency of accidents, and its safety has become the focus of attention.The stability of latticed shell structures is the key to the design, especially the large span single-layer spherical reticulated shells.In this paper, the stability of long span short-range linear single layer reticulated spherical shell is studied.The main research method is nonlinear analysis of the structure. The information is obtained in the whole load-displacement curve. The change course of the structural strength and stiffness can be clearly demonstrated in the whole process of the stress.In this paper, the history, development and current situation of reticulated shell structure are studied, and the general development trend of latticed shell structure is summarized, and the main research contents of this paper are expounded.In this paper, in the calculation theory of reticulated shell structure, the commonly used finite element method of bar system is selected.The formulas for calculating the static force of the spatial hinge bar element and the equal-section linear spatial beam element and the nonlinear calculation formula of the iso-section linear spatial beam element are derived by referring to the relevant literatures of the experts and scholars.On the basis of theoretical calculation, a numerical example of an active center in Shenyang, which is a short-range linear single-layer spherical reticulated shell structure with a maximum diameter of 80 m, is analyzed by using a large-scale finite element analysis software ANSYS.The load-displacement curve of each node is obtained by nonlinear analysis. The ultimate load-bearing capacity and buckling behavior of the structure are discussed from the load-displacement curve of some joints in the maximum displacement region.According to the buckling type of latticed shell structure and the critical load obtained by nonlinear calculation, every possible instability situation is analyzed and discussed, and the stability performance of the latticed shell structure is described.And the rationality of its design is judged.Some factors affecting the stability of single-layer spherical reticulated shells are also summarized.The research work in this paper has some reference value for the stability analysis of long span linear single layer reticulated spherical shell.
【學位授予單位】:沈陽建筑大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TU399
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,本文編號:1740141
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