【摘要】：索穹頂是一種大跨度空間柔性結(jié)構(gòu)體系,其構(gòu)思巧妙、受力合理、造型新穎、造價經(jīng)濟、是至今為止最接近于Fuller所定義的張拉整體體系的結(jié)構(gòu)型式。本文在傳統(tǒng)葵花型索穹頂結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ)上,提出一種新型葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結(jié)構(gòu),借助有限元分析軟件對環(huán)索存在預(yù)應(yīng)力損失、環(huán)索滑移等情況下的結(jié)構(gòu)靜力性能及新型索桿節(jié)點設(shè)計等內(nèi)容進行了相關(guān)研究。 首先,本文介紹了逐層雙環(huán)索穹頂結(jié)構(gòu)體系及其張拉成形施工方法,提出了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案。根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性,提出了一個新型索桿節(jié)點,它適用于新型結(jié)構(gòu)體系.具有方便施工、低成本、能與拉索相匹配、既可滑動又可鎖住等特點。 其次，，本文對考慮施工滑移索摩擦影響的新型葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結(jié)構(gòu)靜力特性進行了研究。計算結(jié)果表明,環(huán)索與節(jié)點間的摩擦?xí)䦟?dǎo)致張拉環(huán)索內(nèi)力分布不均勻,對結(jié)構(gòu)靜力性能影響較大。 最后,為解決變索原長法在求解索穹頂結(jié)構(gòu)模擬考慮摩擦影響的連續(xù)索在節(jié)點處滑移問題時存在的不足,本文在其基礎(chǔ)上提出了變索原長改進法,使得ansys軟件計算過程更加清晰高效。得到了張拉成形后環(huán)索滑動與不滑動兩種情況下結(jié)構(gòu)的靜力性能對比。研究結(jié)果表明,滑動環(huán)索能使新型葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結(jié)構(gòu)在不對稱荷載作用下內(nèi)力分布更加均勻、各節(jié)點位移相應(yīng)增大。研究結(jié)果為新型節(jié)點設(shè)計提供了思路。
[Abstract]:Cable dome is a kind of long-span space flexible structure system, which has ingenious conception, reasonable force, novel shape and economical cost. So far, cable dome is the most close to the tensioning integral system defined by Fuller. Based on the traditional sunflower cable dome structure system, a new sunflower type double-ring cable dome structure is proposed in this paper. The static performance of the structure and the design of new cable-bar joints are studied. Firstly, this paper introduces the structure system of double-ring cable dome layer by layer and the construction method of tensioning forming, and puts forward the technical scheme to solve the technical problems. According to the mechanical properties of the structure, a new cable-bar joint is proposed, which is suitable for the new structural system. Easy construction, low cost, can match with cable, can slide and lock, etc. Secondly, the static characteristics of a new sunflower double-ring cable dome structure with sliding cable friction are studied in this paper. The results show that the friction between the cables and the joints leads to the uneven distribution of the internal forces of the tension cables, which has a great influence on the static properties of the structures. Finally, in order to solve the shortcoming of the original length method of variable cable in solving the sliding problem of continuous cable with friction effect in cable dome structure simulation, an improved method of changing the original length of cable is proposed in this paper. It makes the calculation process of ansys software more clear and efficient. The static properties of the structure under the conditions of cable sliding and non-sliding after tensioning are obtained. The results show that the sliding ring cable can make the internal force distribution of the new sunflower double-ring cable dome layer by layer more uniform under asymmetric load and the displacement of each node increases accordingly. The results of the study provide ideas for the design of new nodes.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU399

【參考文獻】

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本文編號：2146048