大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)由于加工、制作、安裝等原因,結(jié)構(gòu)中不可避免的存在節(jié)點位置偏差和桿件彎曲等幾何缺陷。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)屬于缺陷敏感型結(jié)構(gòu),幾何缺陷對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)承載性能影響較為復(fù)雜。研究探討幾何缺陷對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)承載性能的影響,具有重要的理論意義與工程實用價值。本文以已建大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)實際工程為研究對象,基于對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)布置、幾何尺寸、節(jié)點位移、桿件彎曲變形等方面的實測數(shù)據(jù),建立網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模型分別進行靜力承載、穩(wěn)定極限承載以及抗震性能等分析,主要做了以下幾個方面的研究工作:1.靜力承載分析。分別建立基于原結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善模型和考慮桿件彎曲的缺陷模型,進行了兩種結(jié)構(gòu)模型在多種荷載工況下的結(jié)構(gòu)位移、桿件強度和穩(wěn)定計算,研究桿件彎曲對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜力承載性能的影響。結(jié)果表明:相對于完善結(jié)構(gòu)模型,考慮桿件彎曲影響后,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的節(jié)點最大位移增大了14.7%,最不利桿件內(nèi)力增大了5.1%,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體剛度和桿件承載力都受到影響。2.穩(wěn)定極限承載分析。采用一致缺陷模態(tài)法來模擬節(jié)點位置偏差缺陷和桿件彎曲缺陷分布,分別建立基于原結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善模型、考慮節(jié)點偏差的缺陷模型、同時考慮節(jié)點偏差和桿件彎曲的缺陷模型,通過對三種有限元模... 

【文章來源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

新奧爾良巨蛋

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文1第一章緒論1.1選題背景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各國的建筑水平不斷提高，出現(xiàn)了許多造型豐富的大跨度空間結(jié)構(gòu)，這不僅滿足人們對空間使用的基本要求，還滿足人們對建筑的審美需求。組成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的構(gòu)件材料有多種，比如鋼材、鋁材、木材、玻璃鋼等，其中鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)一般是規(guī)律布置鋼桿件并用節(jié)點將其連接形成的空間桿系結(jié)構(gòu)，在荷載作用下，鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有三維受力性能并且呈現(xiàn)空間工作形態(tài)。計算機技術(shù)的發(fā)展對空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的計算原理、計算方法提供了很大的幫助，目前也有多種大型通用有限元程序；空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的組成構(gòu)件主要承受軸力作用，各構(gòu)件之間協(xié)同工作，受力合理，并且重量較輕；組成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的構(gòu)件都是在工廠批量生產(chǎn)，支座安裝方便，縮短了工期，提高了效率；空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在平面和立面給予建筑師充分的想象力，在方案設(shè)計時出現(xiàn)很多結(jié)構(gòu)新穎、造型優(yōu)美的結(jié)構(gòu)�？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)基于上述的特點，其在世界范圍內(nèi)得到了較為快速的發(fā)展，現(xiàn)如今，一個國家的建筑技術(shù)水平很大程度反映在空間結(jié)構(gòu)發(fā)展水平上，對空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的研究和推廣一直是世界各國極為重視的一項工程項目，一方面是為了滿足各項賽事的使用空間要求，二是各國以新型的空間結(jié)構(gòu)來展示本國的建筑科技水平。例如國外著名的新奧爾良巨蛋，英國千年穹頂?shù)�，如圖1.1、圖1.2所示。圖1.1新奧爾良巨蛋圖1.2英國千年穹頂近年來，大跨度空間結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展也特別迅速，我國一些大型工程的建設(shè)規(guī)模和建造技術(shù)水平已經(jīng)遙遙領(lǐng)先世界其他各國，譬如北京奧運會大型體育場館“鳥巢”和國家游泳館“水立方”，這已成為我國空間結(jié)構(gòu)發(fā)展的里程碑，如圖1.3、圖1.4所示，我

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文2國的天津市體育館，南通奧體中心也是其中的代表,如圖1.5、圖1.6所示。空間結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)用于大型的體育場館，也應(yīng)用于各種工業(yè)和民用建筑，其中包括大型的影劇院、航站樓、候車站、工業(yè)廠房等。圖1.3“鳥巢”體育館圖1.4水立方圖1.5天津新體育館圖1.6南通奧體中心體育館空間受力性能良好以及空間利用率大等優(yōu)點，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是在眾多空間結(jié)構(gòu)類型中最為普遍的空間結(jié)構(gòu)形式之一。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)可以提供很多新穎的建筑造型，滿足人們對建筑形體的審美需求；網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)相對于鋼筋混凝土的構(gòu)件種類來說，其構(gòu)件種類相對簡單，幾乎均能在工廠中預(yù)制進行批量化工業(yè)生產(chǎn)，將工廠預(yù)制好的構(gòu)件在現(xiàn)場進行拼接安裝，大大提高了施工效率，縮短施工周期，產(chǎn)生了良好的綜合經(jīng)濟指標(biāo)和社會效益。這些大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在設(shè)計以及施工過程中難度有很多，在使用過程中要容納成千上萬的人員，并且在自然災(zāi)害來臨時常常作為臨時庇護場所，因此大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)往往具有較高的重要性和安全等級。盡管隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及工程經(jīng)驗的積累，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)不論是從理論設(shè)計、計算方法還是在加工安裝、施工技術(shù)等方面都取得的很大的進步，但在實際已建成的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中，由于質(zhì)量缺陷、結(jié)構(gòu)性能退化、功能改造不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е戮植刻蛘哒w倒塌

【參考文獻】：
期刊論文
[1]隨機桿件初彎曲對K6型網(wǎng)殼穩(wěn)定承載力的影響研究[J]. 李會軍,盧珍,韓健.  建筑鋼結(jié)構(gòu)進展. 2019(02)
[2]在役雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)功能變更力學(xué)性能研究[J]. 王小盾,葛敏磊,劉紅波,陳志華.  工業(yè)建筑. 2018(04)
[3]既有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)構(gòu)件重要性實用判定方法[J]. 羅立勝,羅永峰.  結(jié)構(gòu)工程師. 2017(02)
[4]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析方法研究[J]. 蔡健,賀盛,姜正榮,劉齊齊,張郁林.  工程力學(xué). 2015(07)
[5]單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析中初始幾何缺陷最大值的研究[J]. 蔡健,賀盛,姜正榮,張郁林,劉齊齊.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2015(06)
[6]網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)考慮桿件失穩(wěn)過程的整體穩(wěn)定分析[J]. 田偉,董石麟,干鋼.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2014(06)
[7]桿件初彎曲對弦支穹頂靜動力承載力的影響[J]. 王瓊,鄧華,黃莉.  空間結(jié)構(gòu). 2013(04)
[8]桿件屈曲對單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性能的影響研究[J]. 馬騰飛,趙淑麗,李紅梅,孫建恒.  河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2013(05)
[9]桿件初彎曲對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)彈塑性穩(wěn)定性能影響研究[J]. 嚴佳川,范峰,曹正罡.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2012(12)
[10]考慮桿件失穩(wěn)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析方法[J]. 田偉,趙陽,董石麟.  工程力學(xué). 2012(10)

碩士論文
[1]在役雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)荷載變更后力學(xué)性能研究[D]. 葛敏磊.天津大學(xué) 2018
[2]在役雙層雙曲拋物面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力分析及加固研究[D]. 徐麗麗.北京交通大學(xué) 2008



本文編號：3332394