大跨度冰殼結(jié)構(gòu)作為一種新型冰雪結(jié)構(gòu)形式,可形成高度、跨度較大的單層封閉空間,具有晶瑩的半透明質(zhì)地和美觀的自由曲面外形,有較高的實用及藝術(shù)觀賞價值。由于冰材料具有較強的蠕變及溫度敏感性,冰殼結(jié)構(gòu)在服役過程中易出現(xiàn)裂縫、局部塌陷及空洞破壞等問題,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全性和適用性。而以往針對該結(jié)構(gòu)形式的響應(yīng)規(guī)律研究僅停留于觀測層面,缺乏系統(tǒng)的設(shè)計和監(jiān)測研究。鑒于大跨度冰殼結(jié)構(gòu)可容納游人活動的建筑功能對結(jié)構(gòu)安全性的較高要求,本文從前期設(shè)計與后期維護兩方面入手,通過結(jié)構(gòu)分析和監(jiān)測的手段對其安全性進行保障,具有重大意義。針對上述研究背景,本課題主要研究了以下內(nèi)容:（1）對大跨度冰殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法進行了研究。以復(fù)合冰材料單軸壓縮試驗提供的材性參數(shù),以及外形設(shè)計模型提供的幾何參數(shù)作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),參考冰殼結(jié)構(gòu)主要受荷情況,在有限元分析軟件ANSYS中對設(shè)計冰殼結(jié)構(gòu)進行建模計算。參考冰材料的強度準(zhǔn)則及自由曲面薄殼結(jié)構(gòu)的受力性能分析方法,考察結(jié)構(gòu)主應(yīng)力、位移等響應(yīng)的超限情況,并對結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果進行厚度、形態(tài)方面的調(diào)整,保證結(jié)構(gòu)安全性及受力合理性。（2）以結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測理論為基礎(chǔ),結(jié)合冰殼結(jié)構(gòu)特點,確定了應(yīng)變、位移、厚度... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Igloo外觀

圖1-1 Igloo 外觀 圖1-2 Igloo 砌筑方式雪建筑發(fā)展至今，其功能逐漸從生存手段轉(zhuǎn)變?yōu)闈M足人們藝術(shù)欣賞的自 1739 年俄國女皇安娜·伊萬諾夫娜主持建立了歷史上第一座冰雪宮地用于觀賞的冰雪建筑便發(fā)展起來，并逐漸演變成為今天的冰雪節(jié)形的廣泛歡迎[3]。哈爾濱太陽島景區(qū)自 1999 年起開始創(chuàng)辦一年一度的在向世界展現(xiàn)北方冰城魅力的同時，更創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。201節(jié)，哈爾濱共接待游客 1648.3 萬人次，收入 247.8 億元人民幣，這一[4]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文- 4 -圖1-3 冰殼結(jié)構(gòu)局部塌陷 圖1-4 冰殼結(jié)構(gòu)局部空洞綜上可見，大跨度冰殼結(jié)構(gòu)作為一種新型冰雪建筑結(jié)構(gòu)形式，以其外形及施工等多方面的優(yōu)點，成為冰雪建筑結(jié)構(gòu)以及自由曲面結(jié)構(gòu)研究發(fā)展的前沿核心。但其安全性和耐久性也受到其材料及結(jié)構(gòu)的一些不良特點所形成的威脅。因此，合理解決大跨度冰殼結(jié)構(gòu)的安全性問題，成為了亟待冰雪建筑結(jié)構(gòu)研究工作者解決的主要問題。1.2 研究現(xiàn)狀1.2.1 大跨度冰殼結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀隨著冰雪建筑與結(jié)構(gòu)在世界各地逐步發(fā)展，并逐漸成為一大新型旅游產(chǎn)業(yè)，對于這一建筑形式的理論研究也隨之興起。現(xiàn)階段針對大跨度冰殼結(jié)構(gòu)的研究，主要可以分為材料強化、建造方式、綜合應(yīng)用及相關(guān)規(guī)范四方面。（1）材料強化冰雪作為建筑材料，存在強度不足、氣溫敏感度大、力學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定三大主要問題[8]。為合理減少上述問題對冰雪結(jié)構(gòu)的影響

【參考文獻】：
期刊論文
[1]冰雪建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展與創(chuàng)新[J]. 武岳,陳博軒,劉秀明,張小冬.  建筑結(jié)構(gòu). 2018(12)
[2]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)科學(xué)與工程[J]. 李惠,鮑躍全,李順龍,張東昱.  工程力學(xué). 2015(08)
[3]結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)與現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)[J]. 沈世釗,武岳.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2014(04)
[4]3S技術(shù)在海域使用動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 韓富偉,苗豐民,趙建華,付元賓.  海洋環(huán)境科學(xué). 2008(S2)
[5]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化評述與展望[J]. 何浩祥,閆維明,馬華,王卓.  地震工程與工程振動. 2008(04)
[6]強度理論百年總結(jié)[J]. 俞茂宏,彭一江.  力學(xué)進展. 2004(04)
[7]海冰的介電理論與遙感[J]. 孟廣琳,王仁樹.  海洋環(huán)境科學(xué). 1993(01)

博士論文
[1]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的無線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[D]. 喻言.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于散斑數(shù)字圖像相關(guān)的平面全場應(yīng)變測量方法及應(yīng)用[D]. 周曉峰.華南理工大學(xué) 2012
[2]冰結(jié)構(gòu)的光纖智能監(jiān)測技術(shù)[D]. 任鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號：2932098