發(fā)布時間：2019-09-06 06:40

【摘要】：隨著大跨建筑的快速發(fā)展,人們對于能夠提供更大空間建筑的需求日益顯現(xiàn),對于超大跨穹頂結(jié)構(gòu)的研究越來越多,在結(jié)構(gòu)選型方面學(xué)者提出了多種設(shè)想,但可能實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式仍然在摸索中,本文將800米超大跨選型方案中性能較優(yōu)的交叉桁架雙層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為研究對象,利用APDL語言編程實現(xiàn)自動選桿生成結(jié)構(gòu)的程序,并對該結(jié)構(gòu)進行了有限元分析,研究了其靜力和穩(wěn)定性能,探討了其合理性和實現(xiàn)可能性。同時考慮了桿件初彎曲、節(jié)點初始偏差和材料非線性,利用弧長法追蹤結(jié)構(gòu)的平衡路徑,針對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定極限承載力進行了參數(shù)分析,提出了該方案的合理選型建議。本文主要開展了以下幾方面研究工作:(1)利用有限元編程實現(xiàn)了800米凱威特型交叉桁架雙層網(wǎng)殼的建模和荷載-位移全過程分析,總結(jié)了結(jié)構(gòu)受力特性,并分別與小跨度同類型結(jié)構(gòu)、同跨度其他類型的結(jié)構(gòu)對比,發(fā)現(xiàn)本結(jié)構(gòu)受力合理、具備現(xiàn)實意義,為后續(xù)系統(tǒng)開展本類結(jié)構(gòu)性能探究奠定基礎(chǔ)。(2)針對800米雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能進行了參數(shù)分析,考慮了結(jié)構(gòu)幾何非線性和材料非線性帶來的影響,考察了399個算例的失穩(wěn)屈曲模態(tài)、臨界荷載、塑性發(fā)展分布等特征響應(yīng),總結(jié)出矢跨比、厚度、環(huán)向分割頻數(shù)、初始幾何缺陷、荷載不對稱分布等對800米雙層網(wǎng)殼穩(wěn)定承載力的影響規(guī)律,并考慮結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性能和靜力性能給出設(shè)計建議值。(3)本文統(tǒng)計了800米雙層網(wǎng)殼失穩(wěn)破壞時的撓度和應(yīng)力響應(yīng),對變形最大的肋間區(qū)域、應(yīng)力最大的支座附近和應(yīng)力較大的主肋處分別進行了局部加強,并量化了三種方案的經(jīng)濟性能、靜力性能和穩(wěn)定性能改進情況,為本結(jié)構(gòu)繼續(xù)研究與工程應(yīng)用提供了一定參考。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU399

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本文編號：2532450