【摘要】：隨著科技的日益發(fā)展,建筑的形式和功能都起到了翻天覆地的變化。大跨空間結(jié)構(gòu)作為當(dāng)今全世界發(fā)展最快的結(jié)構(gòu)類型,代表著一個(gè)國(guó)家建筑科技的總體水平。大跨結(jié)構(gòu)區(qū)分于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要特征是其跨度很大,有的甚至達(dá)到幾百米,這時(shí)為了滿足要求,就需要結(jié)構(gòu)有受力性能更好、更合理的空間體系。此外,大跨度建筑的經(jīng)濟(jì)合理,整體剛度大,外形優(yōu)美,都得到了人們的青睞。本文特選擇三種常見的大跨度屋蓋形式：平板網(wǎng)架,立體管桁和預(yù)應(yīng)力張弦結(jié)構(gòu),來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析,比較系統(tǒng)地對(duì)三種結(jié)構(gòu)的空間形式、受力特性和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)地闡述；并針對(duì)張弦結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)進(jìn)行了針對(duì)性的改進(jìn),提出了一種新穎的結(jié)構(gòu)樣式改進(jìn)措施。 首先,以國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)為指導(dǎo),本文回顧了網(wǎng)架、管桁、張弦結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史、實(shí)際應(yīng)用和研究現(xiàn)狀,對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)類型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和論述。從外形、節(jié)點(diǎn)和受力特征上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析和歸納總結(jié)。 本文將使用幾種商業(yè)軟件對(duì)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析：MSTCAD2008軟件處理網(wǎng)架問(wèn)題,3D3S和SAP2000軟件處理管桁問(wèn)題和張弦問(wèn)題,并對(duì)張弦改進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行ANSYS建模處理分析。文中將對(duì)涉及到的各種軟件的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面進(jìn)行詳細(xì)描述,通過(guò)各種軟件的應(yīng)用和對(duì)結(jié)構(gòu)的詳盡分析,得出對(duì)工程有實(shí)用意義的一些結(jié)論,期望給予同行的年輕工程師一些建議和參考。 在各種大跨結(jié)構(gòu)發(fā)展日趨完善的今天,如何獲得經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)型是值得全體設(shè)計(jì)人員思考的重要問(wèn)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,采取何種樣式、何種約束條件限制結(jié)構(gòu)的合理受力、如何揚(yáng)長(zhǎng)避短優(yōu)化各根桿件的作用,是作為一個(gè)工程設(shè)計(jì)優(yōu)劣的重要評(píng)判指標(biāo)之一。本文第三章對(duì)不同類型的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析對(duì)比,在已有文獻(xiàn)和規(guī)范的結(jié)論支持上,做出最合理的構(gòu)件布置,在滿足限值約束基礎(chǔ)上分析它們的靜力性能,比較其經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。第四章在完成結(jié)構(gòu)對(duì)比分析和工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,將對(duì)改良結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行有限元模擬和受力分析,結(jié)果將驗(yàn)證理論優(yōu)化的可行性與正確性,增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。 論文的最后,將對(duì)以上研究?jī)?nèi)容和分析結(jié)論進(jìn)行整合匯總。大跨空間結(jié)構(gòu)作為一種創(chuàng)新、開放形式的結(jié)構(gòu)類型,今后將取得更科技更優(yōu)質(zhì)的改進(jìn)與創(chuàng)新!
[Abstract]:With the development of science and technology, the form and function of architecture have changed dramatically. As the fastest developing structural type in the world, long-span spatial structure represents the overall level of building science and technology in a country. The important characteristic of long-span structure distinguished from the traditional structure is that it has a long span, some of which even reach hundreds of meters. In order to meet the requirements, it is necessary for the structure to have better mechanical performance and more reasonable spatial system. In addition, the economy of long-span buildings is reasonable, the overall stiffness is large and the shape is beautiful, all of which have been favored by people. In this paper, three common long-span roof forms, flat grid, three-dimensional pipe truss and prestressed Zhang Xian structure, are selected for comparative analysis, and the spatial forms of the three structures are systematically analyzed. The mechanical characteristics and economic indexes are described in detail. Aiming at the shortcomings of Zhang Xian's structure, a novel structural style improvement measure is put forward. First of all, guided by the relevant literature at home and abroad, this paper reviews the development history, practical application and research status of grid, pipe truss and Zhang Xian structure, and summarizes and discusses the advantages and disadvantages of each structural type. The structure is compared and summarized from the shape, joint and stress characteristics. In this paper, several kinds of commercial software will be used to design and analyze the structure: MSTCAD2008 software to deal with grid problem, 3D3S and SAP2000 software to deal with pipe truss problem and Zhang Xian problem, and Zhang Xian's improved structure will be analyzed by ANSYS modeling. In this paper, the design principle and design details of all kinds of software involved will be described in detail. Through the application of various software and the detailed analysis of the structure, some conclusions of practical significance for the project will be drawn. Expect to give some advice and reference to the young engineers of their peers. With the development of all kinds of long-span structures becoming more and more perfect, how to obtain economy and reasonable structure configuration is an important issue worthy of consideration by all designers. In the design process, what kind of style is adopted, what kind of constraints limit the reasonable force of the structure, and how to optimize the function of each member as one of the important evaluation indexes of engineering design. In the third chapter of this paper, the different types of structures are analyzed and compared, and the most reasonable arrangement of components is made on the basis of the conclusions of the existing literature and specifications. Their static performance is analyzed on the basis of satisfying the limit constraints, and their economic indexes are compared. In the fourth chapter, on the basis of structural comparative analysis and engineering design, the finite element simulation and force analysis of the improved structure form will be carried out. the results will verify the feasibility and correctness of the theoretical optimization and enhance the safety and economy of the structural design. At the end of the paper, the above research contents and analysis conclusions will be integrated and summarized. As an innovative and open structure type, long-span spatial structure will achieve more scientific and technological and better quality improvement and innovation in the future!
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU399

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本文編號(hào)：2474707