弦支穹頂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能研究及工程應(yīng)用.pdf

1、弦支穹頂結(jié)構(gòu)是基于單層球面網(wǎng)殼和張拉整體結(jié)構(gòu)的一種新型的混合空間結(jié)構(gòu)體系，它有效地改善了上部網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，提高了結(jié)構(gòu)整體剛度，同時(shí)又降低了施工難度，因此應(yīng)用前景廣闊。近幾年，伴隨著一些小型弦支穹頂結(jié)構(gòu)成功設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于弦支穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念和施工技術(shù)等方面開(kāi)展了一些研究工作，但對(duì)于弦支穹頂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，特別是考慮雙重非線性影響后的結(jié)構(gòu)極限承載能力、對(duì)上部網(wǎng)殼穩(wěn)定性能的改善程度，以及多參數(shù)變化對(duì)穩(wěn)定性能的影響等方面，研究還不是

2、很夠系統(tǒng)和全面，缺乏較為系統(tǒng)的研究成果。因此，系統(tǒng)地開(kāi)展弦支穹頂結(jié)構(gòu)彈塑性穩(wěn)定性能研究對(duì)于此類(lèi)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用是非常具有實(shí)用價(jià)值的。
　　基于以上思路，采用通用有限元分析軟件ANSYS和ABAQUS，結(jié)合自編的前后處理程序，掌握了利用ANSYS和ABAQUS兩種軟件相結(jié)合進(jìn)行弦支穹頂結(jié)構(gòu)雙重非線性分析的實(shí)用化方法，并通過(guò)大量的算例摸索，對(duì)程序中部分計(jì)算系數(shù)給出了便于分析收斂的經(jīng)驗(yàn)性建議值。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)弦支穹頂結(jié)構(gòu)的典型算例進(jìn)行彈

3、塑性全過(guò)程分析，掌握了進(jìn)行弦支穹頂結(jié)構(gòu)雙重非線性分析的流程，并將該結(jié)構(gòu)和相同幾何參數(shù)的單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能進(jìn)行細(xì)致的對(duì)比分析，對(duì)于此類(lèi)結(jié)構(gòu)的彈塑性穩(wěn)定性能有了初步的認(rèn)識(shí)，為后面系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)分析奠定分析思路與理論基礎(chǔ)。
　　本文重點(diǎn)對(duì)40m和60m跨度的弦支穹頂結(jié)構(gòu)展開(kāi)了大規(guī)模的系統(tǒng)的參數(shù)分析，求得了弦支穹頂結(jié)構(gòu)的極限荷載和失穩(wěn)模態(tài)，系統(tǒng)的考察了矢跨比、撐桿高度、索的初始預(yù)應(yīng)力、環(huán)索布置方式、荷載的分布模式和初始幾何缺陷等重要因