本文關(guān)鍵詞：新型裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)力學(xué)性能數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是一種適用于玻璃采光頂?shù)男滦蛦螌泳W(wǎng)格結(jié)構(gòu),具有良好的視覺效果。由于索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)需考慮鋼桿件的連接和拉索的固定,同時又便于施工,常采用螺栓連接的裝配式節(jié)點。而裝配式節(jié)點對索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)整體力學(xué)性能有重要影響,目前對裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)整體力學(xué)性能還缺乏研究。本文基于彈簧串聯(lián)剛度理論,推導(dǎo)了裝配式節(jié)點的彈簧剛度計算公式,再根據(jù)裝配式節(jié)點的試驗結(jié)果反算出有限元模型中節(jié)點的彈簧剛度,并對彈簧串聯(lián)模型的正確性進行了驗證。本文以橢圓拋物面索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)為例,基于本課題組已經(jīng)完成的索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)新型裝配式節(jié)點足尺試驗?zāi)Ｐ?詳細(xì)研究了新型裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的靜力穩(wěn)定性能,并與剛接索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進行了比較；分析了矢跨比、網(wǎng)格尺寸和跨度對裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響。研究結(jié)果表明：節(jié)點剛度過小會引起索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模式發(fā)生改變,索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)失穩(wěn)模式與結(jié)構(gòu)桿件最大壓應(yīng)力力分布相似,結(jié)構(gòu)凹陷越深,凹陷區(qū)域?qū)?yīng)桿件內(nèi)力越大；與剛接索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)相比,新型裝配式及傳統(tǒng)裝配索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力和結(jié)構(gòu)剛度有不同程度下降,新型裝配式結(jié)構(gòu)的初始剛度、穩(wěn)定承載力約為剛接結(jié)構(gòu)的80%,傳統(tǒng)裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)初始剛度和穩(wěn)定承載力比新型裝配式結(jié)構(gòu)分別降低15%和8%；矢跨比、網(wǎng)格尺寸及跨度對裝配式與剛接索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力比值影響較小,節(jié)點性能對裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能影響較大。本文通過數(shù)值模擬研究了節(jié)點剛度、節(jié)點極限彎矩和節(jié)點塑性極限位移等節(jié)點參數(shù)對索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響。研究結(jié)果表明：節(jié)點剛度降低,結(jié)構(gòu)一階特征值屈曲模式及非線性失穩(wěn)模式的波數(shù)增加,結(jié)構(gòu)失穩(wěn)模式由整體失穩(wěn)轉(zhuǎn)變?yōu)榫植科茐?結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定承載力下降；隨著節(jié)點極限彎矩增大,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載力提高,但提高程度有限；節(jié)點的塑性極限位移對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力影響較小,節(jié)點的塑性極限位移越小,結(jié)構(gòu)的延性越差。建議索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)裝配式節(jié)點的面外轉(zhuǎn)動剛度不小于剛接節(jié)點的20%,裝配式節(jié)點面外極限彎矩不小于剛接節(jié)點的30%。最后,給出了裝配式橢圓拋物面索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定承載力估算公式。
【關(guān)鍵詞】：裝配式節(jié)點 穩(wěn)定性 空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 半剛性節(jié)點 單層網(wǎng)殼
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU399
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 選題背景10-12
• 1.2 裝配式單層空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 本文主要工作15-16
• 參考文獻16-20
• 第二章 新型裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)整體模型研究20-36
• 2.1 新型裝配式節(jié)點介紹20-25
• 2.1.1 新型裝配式節(jié)點構(gòu)造20-21
• 2.1.2 新型裝配式節(jié)點試驗簡介21-23
• 2.1.3 新型裝配式節(jié)點性能23-25
• 2.2 裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)整體模型研究25-33
• 2.2.1 裝配式節(jié)點有限元模型25-26
• 2.2.2 裝配式節(jié)點彈簧剛度26-28
• 2.2.3 裝配式節(jié)點有限元模型驗證28-33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 參考文獻34-36
• 第三章 新型裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜力性能研究36-58
• 3.1 結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)件尺寸36-38
• 3.1.1 模型說明36
• 3.1.2 構(gòu)件選擇基本原則36-37
• 3.1.3 結(jié)構(gòu)形式與構(gòu)件尺寸37-38
• 3.2 設(shè)計荷載作用下的靜力分析38-43
• 3.2.1 第1號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜力分析38-39
• 3.2.2 第2號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜力分析39-40
• 3.2.3 第3號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜力分析40-41
• 3.2.4 第4號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜力分析41-43
• 3.2.5 靜力分析結(jié)果匯總43
• 3.3 穩(wěn)定分析43-50
• 3.3.1 第1號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析43-45
• 3.3.2 第2號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析45-46
• 3.3.3 第3號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析46-48
• 3.3.4 第4號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析48-49
• 3.3.5 穩(wěn)定分析結(jié)果匯總49-50
• 3.4 影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的參數(shù)50-56
• 3.4.1 矢跨比51-53
• 3.4.2 網(wǎng)格尺寸53-54
• 3.4.3 跨度54-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 參考文獻57-58
• 第四章 傳統(tǒng)裝配式節(jié)點與新型裝配式節(jié)點索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)整體性能比較58-70
• 4.1 構(gòu)造對節(jié)點力學(xué)性能的影響58
• 4.2 節(jié)點構(gòu)造對索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響58-67
• 4.2.1 第1號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析59-61
• 4.2.2 第2號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析61-63
• 4.2.3 第3號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析63-65
• 4.2.4 第4號索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析65-67
• 4.2.5 數(shù)據(jù)匯總67
• 4.3 本章小結(jié)67-69
• 參考文獻69-70
• 第五章 基于不同結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性能目標(biāo)的索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)裝配式節(jié)點力學(xué)性能要求70-86
• 5.1 模型參數(shù)70
• 5.2 節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度70-77
• 5.2.1 節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力與剛度的影響72-73
• 5.2.2 節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度對結(jié)構(gòu)特征值屈曲模式的影響73-75
• 5.2.3 節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度對結(jié)構(gòu)非線性失穩(wěn)的影響75-77
• 5.3 節(jié)點面外極限彎矩77-82
• 5.3.1 節(jié)點面外極限彎矩對非線性失穩(wěn)模式的影響78-80
• 5.3.2 節(jié)點面外極限彎矩對穩(wěn)定承載力的影響80
• 5.3.3 節(jié)點面外極限彎矩對內(nèi)力分布的影響80-82
• 5.4 節(jié)點塑性極限位移82-83
• 5.5 裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力估算83-85
• 5.5.1 節(jié)點剛度的影響83-84
• 5.5.2 節(jié)點極限彎矩的影響84-85
• 5.5.3 裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力85
• 5.6 本章小結(jié)85-86
• 第六章 結(jié)論與展望86-88
• 6.1 主要結(jié)論86
• 6.2 研究展望86-88
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文88-89
• 致謝89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 馮若強;葛金明;胡理鵬;葉繼紅;;基于B樣條曲線的自由曲面索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)多目標(biāo)形態(tài)優(yōu)化[J];土木工程學(xué)報;2015年06期

2 馮若強;王鑫;葉繼紅;;索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)強震下破壞模式研究[J];土木工程學(xué)報;2014年S2期

3 趙陽,陳賢川,董石麟;大跨橢球面圓形鋼拱結(jié)構(gòu)的強度及穩(wěn)定性分析[J];土木工程學(xué)報;2005年05期

4 賀擁軍,周緒紅,董石麟;膜型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的整體與局部穩(wěn)定性研究[J];土木工程學(xué)報;2005年02期

5 陳務(wù)軍,董石麟,付功義;大型局部雙層網(wǎng)殼的體系及穩(wěn)定性研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報;2005年01期

6 董石麟,詹偉東;單雙層球面扁網(wǎng)殼連續(xù)化方法非線性穩(wěn)定理論臨界荷載的確定[J];工程力學(xué);2004年03期

7 王星,董石麟;考慮節(jié)點剛度的網(wǎng)殼桿件切線剛度矩陣[J];工程力學(xué);1999年04期

  本文關(guān)鍵詞：新型裝配式索支撐空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)力學(xué)性能數(shù)值模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：509512