钢结构单层网壳设计本科学位论文.doc

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1、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）报告纸钢结构单层网壳设计――某椭球面网壳设计学生梁江浩(专业：土木工程学院建筑工程专业)指导教师郭小农(单位：土木工程学院建筑工程系)【摘要】单层钢结构网壳外形美观，结构新颖，是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。网壳结构有如下特点：　　(1)网壳结构的杆件主要承受轴力，结构内力分布比较均匀，应力峰值较小，因此可以充分发挥材

2、料强度作用。　　(2)由于它可以采用各种壳体结构的曲面形式，在外观上可以与薄壳结构一样具有丰富的造型，无论是建筑平面或建筑形体，网壳结构能给设计人员以充分的设计自由和想象空间，通过使结构动静对比、明暗对比、虚实对比，把建筑美与结构美有机地结合起来，使建筑更易于与环境相协调。　　(3)网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，即以折面代替曲面，如果杆件布置和构造处理得当，可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。同时，又便于工厂制造和现场安装，在构造和施工方法上具有与平板网架结构相同的优越性。本设计是以工程实

3、例为背景，完成一个的单层钢网壳设计。网壳型式是椭球型网壳，底面为30m*20m的椭圆，矢高为10m。结构是肋环形网壳，网壳的地点在天津。本设计的实施过程如下：(1)进行钢结构网壳空间建模：完成结构选型和网格划分,首先用3D3S生成一个尺寸相同的肋环形网壳，然后手动删改生成网壳的区格构件，使得每根构件的长度大致处于1.5m-2.2m，这样结构的网格更加合理，方便玻璃的制作与安装，结构本身也更加美观；(2)进行结构内力分析：完成荷载输入、杆件截面选择。内力计算使用3D3S软件，但是其中荷载的导算是人工完成，

4、由于荷载规范中网壳的风载体型系数较为复杂，软件并不能很好的导算。因此借助于ANSYS中的编程功能，读入3D3S生成的模型数据，在依据规范的公式，计算出导算好的节点荷载，并写出适用于3D3S和ANSYS的荷载文件；(3)构件设计：计算长度根据网壳结构技术规程得出，杆件采用热扎无缝钢管114*4.0和95*4.0，电算后再任选一根构件，利用3D3S得到的杆件内力，进行手动验算；(5)节点设计：本网壳中节点采用焊接球节点，采用两种焊接球：200*8的不带肋空心球节点和300*12的带肋空心球节点，电算选择球类

5、型，然后根据网壳结构技术规程的计算方法任选一个球节点手算。(6)结构整体稳定性分析，首先进行线性屈曲分析，得到屈曲模态，以此选定初始缺陷然后进行几何非线性整体稳定性分析，并且进行同时考虑材料非线性的整体稳定性分析；(7)施工图绘制，大概共绘制10张A2图，其中手绘2张；(8)计算书整理。【关键词】单层网壳；整体稳定；大跨空间结构。┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊毕业设计（论文）报告纸Designofsteelsingle-layerreticulatedsh

6、ell––anellipsoidreticulatedshellAuthorLIANGJiangHao(Major:CivilEngineering)SupervisorGUOXiaoNong(Department:BuildingEngineering)【Abstract】Single-layerreticulatedsteelshellispleasinginappearance,andisapopularathomeandabroad.Therearebroadprospectsfordevelo

7、pmentofthespatialstructure.Reticulatedshellstructureshavethefollowingcharacteristics:1.Thememberofreticulatedshellisunderaxisialforcemainly.2.ReticulatedshellcanhaveRichappearance.3.Reticulatedshelliseasytoconstruct.Designtasks:(1)Spatialmodelingofreticu

8、latedshells,includingstructureshapingandmeshing;(2)Stressanalysis;(3)Elementdesign,includingdeterminingeffectivecalculationlengthandsectiondesign;(4)Detailsdesign;(5)Globalstabilityanalysis;(6)Constructiondrawing;(7)Calcul