预应力双层柱面网壳结构静力与稳定性能分析-(6254)

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1、青岛理工大学工学硕士学位论文3．2．3本节小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．363．3网壳次拱的受力性能对比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯363．3．1网壳次拱结构杆件内力分布特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．363．3．2网壳次拱结构节点位移变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．393．3．3本节小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．423．4不同预应力水平网壳受力特性对比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯433．4．1网壳结构杆件的内力峰值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．433．4．2网壳节点最大位移变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯．453．5次拱布索网壳受力特性对比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯463．5．1网壳主次拱的杆件内力特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．473．5．2网壳结构内力峰值及位移变化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．493．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51第4章预应力双层柱面网壳弹性稳定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534．1概j峦⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．534．1．1失稳概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．534．1．2屈曲类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯．544．2预应力双层柱面网壳特征值屈曲对比分析计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯554．2．1参数分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．554．3．2不同矢跨比网壳的特征值屈曲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．564．3．3不同预应力水平网壳的特征值屈曲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．614．3．4次拱布索网壳的特征值屈曲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．624．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯64第5章预应力双层柱面网壳非线性稳定分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯675．1概j丕⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯675．2非线性稳定计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯685．2．1预应力与非预应力壳非线性对比分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．685．2．2不同矢跨比下预应力网壳非线性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．715．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73第6章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯756．1主要结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯756．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．76参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、77攻读硕士学位期间发表的学术论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯79致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．81II青岛理工大学工学硕士学位论文摘要双层柱面网壳结构是一种新型空间结构体系，目前研究已比较成熟，但对其中预应力双层柱面网壳研究较少，目前仍没有这方面的工程实例。本文结合当前研究现状，利用有限元方法，针对不同因素下预应力双层柱面网壳结构的线性及非线性静力、稳定性能进行了详尽系统的分析，完善了预应力双层柱面网壳结构的设计理论，为此类结构的设计提供一定的参考。本文模型结合现有布索方式，施加不同的预应力值，同时结合不同矢跨比及不

6、同荷载分布等因素，分别对结构无预应力和有预应力两种情况进行静力及稳定性分析计算。对于结构的静力分析，研究预应力的存在对双层柱面网壳结构不同位置的拱壳弦杆内力、节点位移的影响，对比分析网壳结构内力峰值及最大位移，另外还分析了在主拱或次拱布索对结构受力的影响，总结在预应力作用下该网壳结构的内力和位移变化规律。对于网壳的稳定性分析，采用特征值屈曲分析和考虑几何非线性的有限元分析方法进行计算，分析中假定材料保持为线弹性。对比分析了该网壳结构在不同因素下的特征值屈曲因子及荷载一位移曲线，确定了几何和物理参数变化对结构稳定性的影响。关键词预应力；有限元法；双层柱面网壳；几何非线性；矢跨比青岛理工大学工

7、学硕士学位论文AbstractDouble-layercylindricalreticulatedshellisanewtypeofspacesnuctllresystem．thepresentstudyhasbeenmoremature，butlessprestresseddoublecylindricallatticedshell，thereisstillnoprojectexamplesinthisregard．W