检索结果-内蒙古大学图书馆

采用矩阵力法,引入假想初位移的概念,用原始结构在外荷载与某一组假想初位移联合作用下的效应,来替代部分杆件被修改、去除及内力变更的新结构在该外荷载作用下的效应。这种方法的计算可以仅涉及被修改、去除及内力变更的那部分杆件,并且利用原始结构的计算成果来分析新结构,无须按常规方法从头开始再计算一遍。在许多情况下,这种做法的工作量有可能成倍地甚至几十倍地大幅度减少。文中附有算例,计算结果表明本文提出的简捷计算方法是正确的、可靠的和有效的。

关键词：杆系结构简捷计算方法初位移杆件修改杆件去除内力变更

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鸟巢型索穹顶结构的理论分析与试验研究

鸟巢型索穹顶结构的理论分析与试验研究

引用

作者：包红泽浙江大学

学位级别：博士

索穹顶结构主要是由拉索和压杆所组成的柔性张拉整体结构，依靠施加预应力提供结构刚度，且具有重量轻、跨度大及建筑形态丰富多样等特点，是代表了大跨空间结构较高水平的结构形式。目前国内外研究的索穹顶结构形式主要有：Geiger型和L... 详细信息

索穹顶结构主要是由拉索和压杆所组成的柔性张拉整体结构，依靠施加预应力提供结构刚度，且具有重量轻、跨度大及建筑形态丰富多样等特点，是代表了大跨空间结构较高水平的结构形式。目前国内外研究的索穹顶结构形式主要有：Geiger型和Levy型两种，且国际上已在工程中应用，积累了较丰富的理论及实践经验。本文所研究的鸟巢型索穹顶结构，是一种特殊形态的索穹顶结构形式，目前未有相关研究文献记载。本文将结合鸟巢型索穹顶结构的形态构成，从理论和试验两方面，对其初始预应力分布、静动力特性、地震响应分析、施工成形方法等进行了系统研究和深入分析，最后设计加工了模型，进行试验验证。首先，本文在查阅国内外相关文献的基础上，回顾了索穹顶结构的发展历史、工程实践应用、国内外主要的研究现状，结合鸟巢型索穹顶结构的特点，明确了本文的主要研究内容。第二章分析了鸟巢型索穹顶结构的几何构成特点，提出了除不跳格布置结构形式外，还可根据受力特性的要求跳格设置环索及竖杆，即跳格布置结构形式，由此可调节网格布置的疏密度，并优化杆件内力分布。在此基础上提出了初始预应力分布的简捷计算方法，推导了预应力显示表达式。通过算例计算并与电算结果的对照分析，表明该方法是精确、可行的，既可方便有效应用于工程实践，又可作为理论分析的有益补充。鸟巢型索穹顶结构的静力性能分析是研究、评价结构体系性能的重要内容和基础。本文第三章就鸟巢型索穹顶结构跳格布置与不跳格布置两种形式，对索杆构件在满跨荷载、半跨荷载作用下的受力及变位进行了分析研究，同时考虑预应力变化对受力性能的影响。第四章分析研究了鸟巢型索穹顶结构跳格布置与不跳格布置结构的自振频率及振型分布特点，同时就体系的预应力水平及环索截面大小对动力性能的影响也做了计算与分析，研究表明体系整体刚度良好，跳格布置较之不跳格布置结构刚度有所减弱。第五章对鸟巢型索穹顶结构跳格布置与不跳格布置两种形式的地震响应，包括构件的内力和节点的变位作了时程分析研究，同时分析了预应力对结构抗震性能的影响，研究表明结构整体抗震性能良好。索穹顶结构的施工张拉成形是决定结构体系受力性能的重要环节之一，本文第六章采用动力松弛法对鸟巢型索穹顶结构的多种张拉成形方法进行了详细探讨与研究，对施工过程进行了跟踪和模拟，分析了各施工成形方法的特点。第七章结合本文的理论研究设计加工了直径为5.0米的鸟巢型索穹顶结构模型，通过测试结构的预应力分布、在多种荷载工况作用下的响应分析、多种预应力状态下的自振频率测试，同时模拟了施工成形方法，通过模型试验的测试分析验证了理论研究的正确性，且分析说明了产生试验误差的原因。论文最后对本文的研究成果进行了总结，并提出了今后的研究方向。

关键词：鸟巢型索穹顶结构张拉整体结构不跳格布置跳格布置简捷计算方法预应力分布静力性能自振特性地震响应时程分析动力性能施工成形方法动力松弛法模型试验

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一种单层折面网壳结构的理论分析和试验研究

一种单层折面网壳结构的理论分析和试验研究

引用

作者：邢栋浙江大学

学位级别：博士

单层折面网壳是近年来新兴起的一种由三角形折面网格组成、外形如宝石群或宝石晶体的单层网壳结构。它摆脱了传统网壳圆柱面、球面、椭球面的构形,造型非常灵活、形式多样,其建筑造型新颖、结构挺拔有力,理论上可以满足任意平面、任意... 详细信息

单层折面网壳是近年来新兴起的一种由三角形折面网格组成、外形如宝石群或宝石晶体的单层网壳结构。它摆脱了传统网壳圆柱面、球面、椭球面的构形,造型非常灵活、形式多样,其建筑造型新颖、结构挺拔有力,理论上可以满足任意平面、任意形状的建筑要求,是结构与建筑协调配合的一种新型的刚性空间结构。该结构体系可由梁元或杆元构成,主要依靠折板间脊线、谷线传力,一般建筑外形平面与结构折板面一一对应,便于铺设屋面板。本文从理论和试验两个方面对深圳大运会体育馆所采用的圆形平面单层折面网壳结构进行了系统分析,主要工作概括为如下： (1)回顾了大跨度空间结构发展历程及分类,系统归纳了网壳结构的研究现状,回顾了空间折面结构的发展过程,分析了本文研究背景,并确定了本文的研究内容。 (2)通过对单层折面网壳结构的构形研究和机动分析,论证了铰接单层折面网壳结构存在,且是一种满足几何不变性基本要求的静定空间桁架结构。 (3)针对圆形平面的铰接单层折面网壳基本体系、环杆加强体系、预应力体系提出简化杆系计算模型和内力计算方程,并给出了铰接单层折面网壳结构三种体系内力和位移的简捷计算方法及预应力体系的预应力优化方法。 (4)对单层折面网壳结构进行了均布荷载下的静力分析,研究了铰接刚接、增设环杆、增设预应力环索对结构的静力性能的影响,归纳了单层折面网壳结构在不同预应力水平、构件截面积、平面单元数目等参数条件下结构静力性能。 (5)分别对单层折面网壳结构的基本体系、环杆加强体系、预应力体系进行了特征值屈曲分析及非线性屈曲分析,总结了节点铰接和刚接、增设环杆、增设预应力环索对结构的稳定性的影响,揭示了单层折面网壳结构在不同构件截面积、平面单元数目、初始缺陷等参数条件下结构稳定性能。 (6)通过改变单层折面网壳结构的节点铰接刚接、水平环杆(或预应力环索)的布置,考察了单层折面网壳结构不同体系的动力特性,研究了不同预应力水平、构件截面积、平面单元数目等参数条件下结构自振频率的变化,分析了结构在地震波多维一致输入及多点输入下的时程响应。 (7)设计了B6.8型铰接单层折面网壳结构的试验模型,分别对单层折面网壳结构的基本体系、环杆加强体系、预应力体系进行了全跨、半跨荷载下的静载试验及预应力体系的施工张拉模拟试验,通过试验实测数据与理论分析结果进行了比较和分析,验证了分析理论的可靠性,并给出了可行的张拉施工方案。

关键词：单层折面网壳空间桁架构形简化杆系计算模型简捷计算方法静力分析稳定分析动力分析模型试验

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