大跨空間木網殼具有出色的建筑表現力、優(yōu)良的結構性能、舒適的內部使用環(huán)境,是一種極富生命力的結構形式。因木材不可焊性及各向異性,木結構節(jié)點通常表現為半剛性且受力破壞行為復雜。單層網殼受力性能又恰恰受到節(jié)點剛度的顯著影響,國內外針對其整體穩(wěn)定性的研究尚不完善,有必要對木網殼節(jié)點性能及其整體穩(wěn)定性開展相關研究,為相關工程分析設計提供理論依據。本文基于典型的木網殼鋼夾板螺栓連接鋼轂節(jié)點加以研究,具體節(jié)點構造參照貴州畢節(jié)穹頂木網殼Varax節(jié)點實際尺寸。通過ABAQUS建立精細化實體單元模型,分析獲得節(jié)點受力-變形全過程曲線。進一步建立了組件法節(jié)點分析模型,用以計算包括彎曲剛度、承載力、轉動能力等關鍵性能指標、從而構造節(jié)點受力-變形設計曲線。經驗證該模型可較好的分析實際節(jié)點性能,可為實際網殼工程分析設計提供基礎�；诘湫湍揪W殼的網格布置方式,運用有限元軟件ABAQUS開發(fā)python建模程序,實現三向網格型單層球面木網殼的參數化建模。進行特征值屈曲分析和非線性穩(wěn)定分析,得出不同形式網殼結構的荷載-位移全過程曲線,研究了桿件截面尺寸、矢跨比、跨度、節(jié)點抗彎性能、初始幾何缺陷以及荷載分布形式等因素對網殼結構靜力穩(wěn)定性的影響。木網殼通常采用連續(xù)鋪設的企口木板條形成屋面層,并以密布釘連接釘于網殼主體構件及檁條上。該木屋面層為各木構件提供網殼面內方向(也即構件弱軸方向)的約束,有效抑制了網殼面內扭轉失穩(wěn)破壞,本文采用Tongtoe提出的梁-屋面板復合單元模型,通過改編相應的UEL子程序實現了對這種面內約束效應的模擬。對無可靠面內約束效應的屋面層構造,探討了細化次梁三角形網格的改善措施并分析其實際效果。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU366
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文以跨越較大的跨度，既可用于中小跨度的民用和工業(yè)建筑，也非常適合館等大型公共建筑。1983 年建成于美國華盛頓州的塔科馬穹頂體育館，用了球面木網殼結構，如圖 1-1 所示，其直徑 162m，矢高 33.5m，穹頂到地面的高度達 45.7m，整個穹頂由重復的三角形木構架組成，主要構用膠合木曲梁，通過 Varax 鋼夾板節(jié)點加以連接，網殼主網格內布置木以支撐木質屋面板層。其抗震性能較好，2001 年在距離體育館不到 25k生的里氏 6.8 級地震沒有對其主要結構造成損傷[3]。

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文程中鋼轂為多邊棱柱體，其各個側面均可連接膠合木構具有對稱性，故數值模型僅取其中一個鋼轂面連接一根運算成本。模型所用鋼轂尺寸及構造如圖 2-2、圖 2-3

2.2.1.1 鋼轂實際工程中鋼轂為多邊棱柱體，其各個側面均可連接膠合木構件，由于其各個面受力具有對稱性，故數值模型僅取其中一個鋼轂面連接一根木構件進行分析以節(jié)省運算成本。模型所用鋼轂尺寸及構造如圖 2-2、圖 2-3 所示。圖 2-1 Varax 節(jié)點形式
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