弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種新型預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系,它可以達(dá)到減少結(jié)構(gòu)自重、提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自平衡的效果。本文以廣饒國(guó)際博覽中心為研究背景,采用Midas Gen與ANSYS兩種軟件分析了橢球形弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)力學(xué)性能。本文介紹了空間結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)發(fā)展概況,提出了弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的概念。介紹了本工程的設(shè)計(jì)依據(jù)和荷載條件等工程背景,對(duì)比了單層網(wǎng)殼、拱桁架-單層網(wǎng)殼和弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力和經(jīng)濟(jì)性能;對(duì)弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了網(wǎng)格劃分、拉索布置、支承方式等方面的優(yōu)化。對(duì)弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力性能分析,通過(guò)比對(duì)原模型、僅有水平索模型、僅有弦支索模型和單層網(wǎng)殼模型,研究了不同拉索布置對(duì)弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜力性能的影響。研究了豎向和水平支承剛度對(duì)結(jié)構(gòu)靜力性能的影響。對(duì)弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行特征值屈曲分析,通過(guò)對(duì)比上述四種模型,研究了不同拉索布置對(duì)弦支網(wǎng)殼特征值屈曲分析的臨界荷載和屈曲模態(tài)的影響。將初始幾何缺陷引入模型,分析得到了結(jié)構(gòu)彈性幾何非線性分析和彈塑性幾何非線性分析的臨界荷載,研究了水平支承剛度和缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響。分析了結(jié)構(gòu)的自振特性,得到了結(jié)構(gòu)的自振模態(tài)和自振頻率。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了振型分解反應(yīng)譜分析和動(dòng)力時(shí)程分析,得到了地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：TU399
【部分圖文】：

2圖 1-1 按單元組成分類的空間結(jié)構(gòu)類型1.2弦支結(jié)構(gòu)概念與分類1.2.1弦支結(jié)構(gòu)的概念弦支結(jié)構(gòu)或稱為張弦結(jié)構(gòu)是指利用由拉索和撐桿組成的索撐體系來(lái)支撐傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)而形成的一種預(yù)應(yīng)力復(fù)合結(jié)構(gòu)體系。引入預(yù)應(yīng)力后結(jié)構(gòu)剛度得到了提高，網(wǎng)殼等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題得到了改善，同時(shí)，通過(guò)調(diào)整拉索的預(yù)應(yīng)力也可以平衡拱和殼等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的支座水平推力實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的“自平衡”。1.2.2弦支結(jié)構(gòu)分類（1）平面弦支結(jié)構(gòu)平面弦支結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)中加入索撐體系形成的單向弦支結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)仍然呈現(xiàn)平面?zhèn)髁Φ奶攸c(diǎn)。最早出現(xiàn)的平面弦支結(jié)構(gòu)式弦支梁結(jié)構(gòu)或稱為張弦梁結(jié)構(gòu)，它是由日本大學(xué)的齋藤公男教授 20 世紀(jì) 80 年代提出的，齋藤公男

結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用到了更多的傳統(tǒng)平面結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了弦支桁架和弦支剛構(gòu)體系。實(shí)際工程中平面張弦結(jié)構(gòu)通常數(shù)榀平行排列，通過(guò)縱向連接跨度結(jié)構(gòu)體系。（2） 可分解型空間弦支結(jié)構(gòu)可分解型空間弦支結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)受力具有空間結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，但是結(jié)構(gòu)多榀平面弦支結(jié)構(gòu)的組合，根據(jù)結(jié)構(gòu)的布置方式可以分為雙向弦支結(jié)支結(jié)構(gòu)和輻射式弦支結(jié)構(gòu)。（3） 不可分解型空間弦支結(jié)構(gòu)不可分解型弦支結(jié)構(gòu)是指結(jié)構(gòu)不可以拆分為多榀平面弦支構(gòu)件的組合括弦支穹頂、弦支混凝土、弦支網(wǎng)架和弦支網(wǎng)殼等[4]。弦支穹頂結(jié)構(gòu)是由日本法政大學(xué)川口衛(wèi)教授首先提出[5]，它是由上層雙層網(wǎng)殼與下層的由撐桿、徑向索與環(huán)向索組成的索撐體系構(gòu)成。每上節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)殼之間采用鉸接連接；撐桿下節(jié)點(diǎn)通過(guò)徑向索連接于網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)；環(huán)向索將每一圈的撐桿下節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，形成了一個(gè)自平衡結(jié)弦支穹頂結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-2 所示。

圖 1-3 弦支筒殼結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)是指由上部的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和下部的索撐體系組撐桿可采用單撐桿或 V 形雙撐桿，當(dāng)采用單撐。圖 1-4 弦支網(wǎng)架結(jié)構(gòu)示意圖的概念（suspen-dome）結(jié)構(gòu)引入我國(guó)后，在一段時(shí)間
【參考文獻(xiàn)】

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2 姜正榮;王仕統(tǒng);石開(kāi)榮;彭志涵;高曉楠;孔鵬;;厚街體育館大跨度橢圓拋物面弦支穹頂結(jié)構(gòu)的非線性屈曲分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2013年09期

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5 劉紅波;陳志華;周婷;;一種新型預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)形式——弦支拱殼結(jié)構(gòu)[J];工業(yè)建筑;2010年08期

6 趙陽(yáng);田偉;蘇亮;邢棟;周運(yùn)朱;董石麟;張偉育;方衛(wèi);張安安;;世博軸陽(yáng)光谷鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2010年05期

7 陳志華;喬文濤;;弦支筒殼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力設(shè)定及穩(wěn)定性能研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào);2010年S1期

8 劉紅波;陳志華;周婷;;弦支穹頂結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力張拉的摩擦損失[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2009年12期

9 李峰;任雅嵐;;周邊雙層中間單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2009年06期

10 傅學(xué)怡;曹禾;張志宏;王濤;;濟(jì)南奧體中心體育館整體結(jié)構(gòu)分析[J];空間結(jié)構(gòu);2008年04期

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4 張曉峰;2008奧運(yùn)羽毛球館弦支穹頂結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定及動(dòng)力性能研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

5 李華;大跨度單層橢球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)力性能研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

6 張春麗;單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定理論及非線性分析方法[D];重慶大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2881290