弦支穹頂結(jié)構(gòu)的理論研究.pdf

1、弦支穹頂結(jié)構(gòu)是由上部的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和下部的張拉索桿體系組合而形成的新型自平衡體系,由于其造型新穎、美觀,具有非常廣闊的工程應(yīng)用前景.近幾年中國(guó)對(duì)弦支穹頂結(jié)構(gòu)的研究剛剛起步,在理論方面還沒有全面、深入的研究成果.該文從理論上對(duì)弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)、深入分析.首先,在大量查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)弦支穹頂結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行了描述,并扼要的介紹了其目前的工程應(yīng)用.其次,根據(jù)弦支穹頂結(jié)構(gòu)的構(gòu)成,詳細(xì)論述了弦支穹頂結(jié)構(gòu)的原理、特點(diǎn)和分類.

2、最后確定了論文的主要研究工作.提出了基于將上部單層網(wǎng)殼和下部索桿體系兩部分結(jié)構(gòu)分塊的新的分析方法-局部分析法,可以解決弦支穹頂結(jié)構(gòu)的初始預(yù)應(yīng)力分布的確定問題.結(jié)合整體可行預(yù)應(yīng)力的概念,并考慮結(jié)構(gòu)自身的拓?fù)潢P(guān)系,采用平衡矩陣?yán)碚摲椒ê途€性靜力分析法,對(duì)弦支穹頂結(jié)構(gòu)的初始預(yù)應(yīng)力分布的確定進(jìn)行簡(jiǎn)化.根據(jù)局部分析法的思路,編制了相應(yīng)的程序.該文對(duì)初始態(tài)下的Kiewitt型弦支穹頂結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的靜力特性進(jìn)行了深入分析,并同單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜力

3、特性進(jìn)行比較;為了掌握各個(gè)參數(shù)對(duì)靜力特性的影響程度,進(jìn)行了參數(shù)分析.該文對(duì)初始態(tài)下的Kiewitt型弦支穹頂結(jié)構(gòu)靜力穩(wěn)定性進(jìn)行了分析.采用非線性有限元理論,結(jié)合牛頓荷載增量法和柱面弧長(zhǎng)法的跟蹤技術(shù),對(duì)Kiewitt型弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了考慮幾何非線性的全過程分析;為了掌握各個(gè)參數(shù)對(duì)靜力穩(wěn)定性的影響程度,進(jìn)行了參數(shù)分析.該文采用振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法兩種方法,對(duì)Kiewitt型弦支穹頂預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的水平和豎向地震作用下的地震效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算

4、分析,并同現(xiàn)行的規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定方法-10％重力荷載代表值簡(jiǎn)化法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較分析.該文采用了遺傳算法對(duì)弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì).從隨機(jī)產(chǎn)生的初始種群出發(fā),通過選擇、雜交及變異等遺傳算子,使種群一代一代地進(jìn)化到最優(yōu)解.該文采用二級(jí)優(yōu)化的步驟對(duì)徑向約束反力和上部桿件軸力兩個(gè)優(yōu)化目標(biāo)同時(shí)進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力優(yōu)化,并編制了相應(yīng)的程序?qū)β?lián)方型和Kiewitt型弦支穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力優(yōu)化設(shè)計(jì).該文提出了施工反分析法對(duì)弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了施工全