異型空間板殼結構力學性能研究.pdf

1、近年來，異型空間板殼結構在科學研究和工程實踐中都有了很大的發(fā)展，與平面結構相比，異型空間板殼結構具有很多獨特的特點，比如空間受力、造型復雜、內部空間靈活等。本文以試驗研究為基礎，分析了異型空間板殼結構的受力性能特點，具體進行了以下三個方面的研究工作:
　　 (1)本文以橘子洲毛澤東青年藝術雕塑為工程背景，設計了三個異型空間板殼結構模型，進行模型試驗，其中模型一主要研究了核心筒壁的應力應變變化趨勢和橫向水平隔板對結構整體性能的影響

2、，模型二主要測定了外荷載作用下空間板殼的應力應變分布規(guī)律以及水平加勁板對結構受力性能的影響程度，模型三主要研究了短肢剪力墻、框架柱和外維護板殼的受力性能和變形特點。通過實驗研究，得到了三個模型的混凝土開裂荷載和極限荷載，并對試驗模型在豎向荷載作用下的結構變形、混凝土應變、鋼筋應變以及裂縫分布情況等試驗現象進行了分析研究，分析了異型空間板殼結構的力學性能特點，為實際工程建設提供了參考建議。
　　 (2)根據三個試驗模型，采用MID

3、AS分析軟件分別建立與之相對應的有限元模型，對有限元模型施加了豎向荷載，來模擬實驗加載情況，研究了模型在開裂荷載作用下的位移、應力和應變分析圖，結構的變形情況，裂縫分布等結果以及部分節(jié)點的荷載-位移曲線。一方面通過有限元分析對試驗分析進行了補充;另一方面將試驗測試結果與MIDAS有限元分析結果進行分析對比，驗證MIDAS分析這類結構的準確性，從而為下一步的參數分析奠定了基礎。
　　 (3)利用已建立的有限元模型三為基本模型，對可

4、能影響異型空間板殼結構受力性能的結構參數如結構混凝土強度等級、框架柱截面尺寸、內部剪力墻厚度以及外板殼厚度等進行了參數分析，分析了各參數變化對結構的承載力和抗變形能力的影響，并得到了相關結論。其中混凝土強度等級、外板殼傾斜角度以及外板殼厚度變化對結構的抗變形能力有較大影響，混凝土強度等級、外板殼傾斜角度、框架柱截面尺寸以及內剪力墻截面厚度變化對結構承載力影響較大。通過結構參數分析，為此類異型空間板殼結構的設計和施工提供了參考建議。