由于鋁合金材料具有密度小、耐腐蝕的良好特性,鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在建筑工程領(lǐng)域逐漸普及。然而鋁合金材料在焊接過程中極易發(fā)生氧化反應,焊接連接并不適用于鋁合金結(jié)構(gòu),為解決這一問題,韓慶華等學者提出了新型裝配式空心轂節(jié)點,便于鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的施工安裝。新型裝配式空心轂節(jié)點在實際工程中的節(jié)點剛度屬于半剛性節(jié)點,與采用剛接連接方式的網(wǎng)殼相比,半剛性節(jié)點鋁合金網(wǎng)殼整體剛度較小,對風荷載的作用更加敏感。因此,本文分析了新型裝配式空心轂節(jié)點鋁合金單層網(wǎng)殼在風荷載作用下的風壓分布及風振響應,為新型裝配式空心轂節(jié)點的鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計施工提供參考依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容為,在考慮雙向流固耦合作用的情況下,通過CFD數(shù)值模擬分析空心轂節(jié)點鋁合金網(wǎng)殼的風壓分布,并計算網(wǎng)殼表面風壓系數(shù)。對比不同節(jié)點剛度鋁合金網(wǎng)殼的模擬結(jié)果,分析節(jié)點剛度對網(wǎng)殼表面的風壓分布的影響。對不同節(jié)點剛度鋁合金網(wǎng)殼進行風振響應分析,研究節(jié)點剛度對網(wǎng)殼位移響應及內(nèi)力響應的影響,分析節(jié)點剛度減小時網(wǎng)殼風振響應的變化規(guī)律。本文研究發(fā)現(xiàn),單層鋁合金單層網(wǎng)殼的節(jié)點剛度對網(wǎng)殼在風荷載作用下的表面風壓分布及動力響應有顯著影響。當節(jié)點剛度改變時,鋁合金網(wǎng)殼... 

【文章來源】：河北工程大學河北省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

上海長寧國際體操中心Fig.1-1ShanghaiChangning

第1章緒論1第1章緒論1.1研究背景及意義1.1.1鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)近年來，由于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有內(nèi)部無柱空間大、跨度大且外形美觀等優(yōu)點，越來越受到各個領(lǐng)域的重視，尤其在公共建筑領(lǐng)域，體育館、火車站、會展中心等功能性公共建筑普遍采用空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)建筑工程中大多采用鋼材作為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的建筑材料，但隨著建筑科技不斷發(fā)展，輕質(zhì)高強的鋁合金材料在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中漸漸受到青睞。一方面，強度相同的情況下，鋁合金材料的密度在約為鋼材密度的1/3，采用鋁合金材料能夠大大減小結(jié)構(gòu)自重，減輕下部支撐結(jié)構(gòu)的負擔；另一方面，與鋼材不同，鋁合金材料在空氣中能夠形成致密的氧化層，因此鋁合金材料的桿件具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，鋁合金桿件在適合采用大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的游泳館、化工業(yè)廠房、儲存煤礦的倉庫等多種建筑中具有獨特優(yōu)勢，鋁合金空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應運而生。早在20實際中期，國外便開始嘗試在建筑結(jié)構(gòu)中使用鋁合金材料，目前已經(jīng)擁有成熟的鋁合金結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，例如采用鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的美國的哥倫比亞大學體育館、美國C.B.R公司石灰儲倉、洛克菲勒大學禮堂等。隨著鋁合金結(jié)構(gòu)建筑逐漸普及，國內(nèi)同樣新興起一批鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的建筑，例如上海國際長寧體操中心（圖1-1）、上�？萍拣^（圖1-2）、天津平津戰(zhàn)役紀念館（圖1-3）、南京牛首山文化旅游區(qū)佛頂宮等（圖1-4）。圖1-1上海長寧國際體操中心Fig.1-1ShanghaiChangningInternationalGymnasticsCenter圖1-2上�？萍拣^Fig.1-2ShanghaiScienceandTechnologyMuseum

齥大于8時可視為剛接節(jié)點；而當節(jié)點剛度介于鉸接與剛接之間時可視為半剛性節(jié)點。本文主要考慮應用于鋁合金單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的空心轂節(jié)點，空心轂節(jié)點作為一種新型半剛性節(jié)點，節(jié)點剛度對于結(jié)構(gòu)性能有著不可忽略的影響。本文中鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模擬的連接節(jié)點為新型裝配式空心轂節(jié)點[2]，在鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)中，裝配式空心轂節(jié)點用于連接多個矩形桿件，實際工程中按照節(jié)點剛度分類屬于半剛性節(jié)點。裝配式空心轂節(jié)點由不銹鋼角碼、不銹鋼虎克螺栓、不銹鋼高強螺栓、墊片及側(cè)面開孔的圓形鋁合金空心轂體組成，連接時將矩形空心鋁合金圖1-3天津平津戰(zhàn)役紀念館Fig.1-3TianjinPingjincampaigncommemoration圖1-4南京牛首山佛頂宮Fig.1-4NanjingNiushoumountainFodingpalace

【參考文獻】：
期刊論文
[1]采用有限質(zhì)點法的薄殼動力非線性行為分析[J]. 楊超,羅堯治,鄭延豐.  浙江大學學報(工學版). 2019(06)
[2]節(jié)點半剛性對K6單層木網(wǎng)殼穩(wěn)定性能的影響[J]. 何敏娟,胡超,舒展.  特種結(jié)構(gòu). 2018(04)
[3]鋁合金板式節(jié)點平面內(nèi)抗彎剛度研究[J]. 郭小農(nóng),朱劭駿,王麗,歐陽元文.  建筑結(jié)構(gòu). 2018(14)
[4]鋁合金板式節(jié)點網(wǎng)殼阻尼特性試驗研究[J]. 郭小農(nóng),王麗,相陽,熊哲,趙衛(wèi)華,嚴勇.  振動與沖擊. 2016(18)
[5]節(jié)點剛度對鋁合金板式節(jié)點網(wǎng)殼穩(wěn)定性能的影響[J]. 熊哲,郭小農(nóng),羅永峰,徐晗.  天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版). 2015(S1)
[6]大跨度鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風振系數(shù)研究[J]. 徐帥,陳志華,王小盾.  空間結(jié)構(gòu). 2014(03)
[7]不同參數(shù)影響下球面網(wǎng)殼表面風壓系數(shù)分布規(guī)律研究[J]. 殷志祥,徐佳萌.  工程力學. 2012(04)
[8]涼都體育中心體育館屋蓋CFD數(shù)值分析[J]. 毋英俊,陳志華,閆翔宇,劉正先.  空間結(jié)構(gòu). 2011(03)
[9]高層建筑結(jié)構(gòu)風荷載數(shù)值模擬研究[J]. 于敬海,王瑩,曲文超.  建筑結(jié)構(gòu). 2011(S1)
[10]大跨度組合網(wǎng)殼在臺風作用下的風振響應分析[J]. 殷志祥,徐佳萌.  建筑結(jié)構(gòu)學報. 2010(S2)

博士論文
[1]大型殼體結(jié)構(gòu)焊接變形及殘余應力調(diào)控方法研究[D]. 王軍強.北京交通大學 2016
[2]泰姆科節(jié)點試驗研究及鋁合金單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能分析[D]. 徐帥.天津大學 2015
[3]新型流體有限元方法研究及其在風場繞流和結(jié)構(gòu)耦合風效應中的應用[D]. 黃橙.上海交通大學 2011

碩士論文
[1]空心轂節(jié)點鋁合金單層網(wǎng)殼穩(wěn)定性與抗連續(xù)倒塌性能研究[D]. 鄭靖瀟.天津大學 2018
[2]基于CFD技術(shù)建筑結(jié)構(gòu)表面風壓風場模擬研究[D]. 馮磊.河北工程大學 2017
[3]大跨度鋁合金盤式節(jié)點網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風振響應的研究[D]. 陳靜.蘭州交通大學 2017
[4]單層球形網(wǎng)殼的設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳天躍.鄭州大學 2016
[5]節(jié)點剛度對凱威特型單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風振響應的影響研究[D]. 龔玉.蘭州交通大學 2016
[6]考慮流固耦合效應的某超高層建筑風場模擬及響應[D]. 胡永詠.武漢理工大學 2014
[7]球面薄殼和單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定承載力研究[D]. 鄭志剛.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[8]基于CFD的復雜超高層建筑雙向流固耦合研究[D]. 薛祖杰.重慶大學 2012
[9]大跨度空間結(jié)構(gòu)風荷載數(shù)值模擬及風振響應研究[D]. 劉思為.西南交通大學 2011
[10]大跨度球殼結(jié)構(gòu)的風洞試驗與風振響應分析關(guān)鍵技術(shù)[D]. 吳迪.哈爾濱工業(yè)大學 2008



本文編號：3507315