本文關(guān)鍵詞：溫度變化及初始缺陷對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析

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【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，空間結(jié)構(gòu)越來越多地應(yīng)用于大型體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、機(jī)場(chǎng)機(jī)庫、大型娛樂場(chǎng)所等公共建筑，并且跨度不斷增大，結(jié)構(gòu)形式也不斷創(chuàng)新。而空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)更是以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)及良好的視覺效果受到人們的青睞。 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及極限承載力分析，是網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作的關(guān)鍵技術(shù)之一。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為一種典型的超靜定結(jié)構(gòu)，在正常使用情況下，冬季和夏季考慮室內(nèi)的采暖、制冷及屋面的保溫隔熱作用后，其內(nèi)部必然會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，因此溫度變化對(duì)網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響不容忽略。另外，作為缺陷敏感性結(jié)構(gòu)，在考慮缺陷對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的影響分析中，主要集中在節(jié)點(diǎn)安裝偏差對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的影響，而沒有考慮桿件的加工、運(yùn)輸和安裝等造成的桿件初彎曲對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。許多學(xué)者在對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性分析時(shí)，只是單獨(dú)考慮溫度變化或者初始缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響，，而沒有考慮溫度變化和初始缺陷耦合作用對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及極限承載力的影響，所以目前在網(wǎng)殼設(shè)計(jì)中考慮溫度變化和初始缺陷耦合作用對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響是重點(diǎn)分析的問題。 本文根據(jù)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)房屋正常使用工況，結(jié)合房屋溫度變化情況，計(jì)及室內(nèi)采暖、制冷及屋面作用的影響，分析與探討了冬季和夏季時(shí)結(jié)構(gòu)計(jì)算溫度的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，借助于有限元分析軟件，建立Kiewitt8型結(jié)構(gòu)的分析模型，運(yùn)用“一致缺陷模態(tài)法”和“修正的一致缺陷模態(tài)法”，分析與探討不同支座條件下，在滿跨均布荷載、滿跨不對(duì)稱荷載及半跨不對(duì)稱荷載工況作用下，分別計(jì)及溫度作用、初始幾何缺陷（安裝偏差和桿件初彎曲）以及他們耦合作用時(shí)，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理及對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的影響，為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)及使用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 計(jì)算溫度 桿件初彎曲 安裝偏差 穩(wěn)定性能
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU399
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 引言8
• 1.2 溫度作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響8-9
• 1.3 空間結(jié)構(gòu)中的溫度效應(yīng)9-13
• 1.3.1 空間結(jié)構(gòu)發(fā)展及現(xiàn)狀9-11
• 1.3.2 國內(nèi)外對(duì)空間結(jié)構(gòu)溫度作用的研究11-13
• 1.4 本課題的研究目的13-14
• 1.5 本文的主要工作14-15
• 第二章 溫度效應(yīng)計(jì)算15-31
• 2.1 溫度作用15-17
• 2.1.1 溫度內(nèi)力的特點(diǎn)15
• 2.1.2 溫度作用及溫度場(chǎng)15-17
• 2.2 熱應(yīng)力的計(jì)算17-22
• 2.2.1 溫度應(yīng)力計(jì)算的有限元方法17-20
• 2.2.2 空間桿系有限元溫度應(yīng)力計(jì)算20-21
• 2.2.3 ANSYS 中熱應(yīng)力的分析方法21-22
• 2.3 正常使用階段日照荷載溫度邊界條件的確定22-30
• 2.3.1 溫度邊界條件的基本假定22
• 2.3.2 邊界條件的確定22-25
• 2.3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造25-26
• 2.3.4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外表面溫度值的計(jì)算26-27
• 2.3.5 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度值的計(jì)算27-29
• 2.3.6 圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的溫度差值計(jì)算29-30
• 2.4 小結(jié)30-31
• 第三章 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素31-39
• 3.1 概述31
• 3.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的初始缺陷31-33
• 3.2.1 初始缺陷的分類32
• 3.2.2 初始缺陷的考慮方法32-33
• 3.3 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的特點(diǎn)33-35
• 3.3.1 穩(wěn)定性的影響因素33-34
• 3.3.2 穩(wěn)定性的特點(diǎn)34-35
• 3.4 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法35-38
• 3.4.1 特征值（線性）屈曲分析35-36
• 3.4.2 幾何非線性全過程分析36-38
• 3.5 小結(jié)38-39
• 第四章 單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析39-76
• 4.1 建立有限元模型39-43
• 4.1.1 單層球面網(wǎng)殼的網(wǎng)格形式39-40
• 4.1.2 單層球面網(wǎng)殼的跨度、矢跨比及桿件截面尺寸40
• 4.1.3 單層球面網(wǎng)殼的材料參數(shù)及支撐條件40-41
• 4.1.4 荷載工況的選擇41-43
• 4.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的特征性屈曲分析43-45
• 4.3 溫差變化對(duì)理想網(wǎng)殼的非線性屈曲分析45-58
• 4.3.1 網(wǎng)殼在滿跨均布荷載下的穩(wěn)定性分析46-51
• 4.3.2 網(wǎng)殼在不對(duì)稱荷載下的穩(wěn)定性分析51-56
• 4.3.3 網(wǎng)殼在不同溫差值作用下的穩(wěn)定性分析56-58
• 4.4 初始幾何缺陷對(duì)網(wǎng)殼的非線性屈曲分析58-68
• 4.4.1 桿件初彎曲對(duì)考慮節(jié)點(diǎn)偏差網(wǎng)殼的影響58-61
• 4.4.2 網(wǎng)殼在滿跨均布荷載下的穩(wěn)定性分析61-65
• 4.4.3 網(wǎng)殼在不對(duì)稱荷載下的穩(wěn)定性分析65-68
• 4.5 溫度變化和初始缺陷耦合時(shí)網(wǎng)殼的非線性屈曲分析68-73
• 4.6 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力變化分析73-75
• 4.7 小結(jié)75-76
• 結(jié)論與展望76-78
• 結(jié)論76
• 不足與展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間完成的研究成果81-82
• 致謝82

【引證文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李苗凡;800米超大跨雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 朱振宇;大跨空間結(jié)構(gòu)地震整體損傷與倒塌安全儲(chǔ)備[D];大連理工大學(xué);2015年

3 劉歡;單層球面網(wǎng)殼非均勻荷載作用下的動(dòng)力穩(wěn)定性研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

4 郝志勇;超長(zhǎng)大跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析[D];河北工程大學(xué);2015年

5 周靜菲;凱威特球面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)分析[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

本文編號(hào)：1046359