矩形弦支网壳结构的静力性能分析

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1、分类号TU394学号1201841094而妥逢統科技太#学位论文l，V<'v，":)/'•

2、研究工作及取得的研宄成果。尽我所知，除了文中己经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名:曰期关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，g卩：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩

3、印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名:曰期：对注：请将此页附在论文首页。西安建筑科技大学硕士学位论文矩形弦支网壳结构的静力性能分析专业：建筑与土木工程硕士生：汪世安指导教师：李峰副教授赵广坡高级工程师摘要弦支网壳结构是一种结合了网壳结构和索穹顶结

4、构优点的复合空间结构体系，`其整体性能好，施工难度相对较小，有着广阔的应用前景。中国建筑西南设计研究院结合某工程实际提出了一种新型结构体系——矩形弦支网壳结构体系。为了更好的指导工程设计，本文借助有限元分析软件ANSYS对矩形弦支网壳结构的静力性能、稳定性能及预应力施工模拟等内容进行了系统的研究分析。本文结合实际工程对矩形弦支网壳的结构原理进行了深入剖析，确定了结构相应的几何构形控制参数，运用ANSYS参数化设计语言（ANSYSParametricDesignLanguage，简称APDL）建立了矩形弦支网壳结构的有限元模型，采用刚性索法确定了矩形弦支网壳结构的

5、预应力设计值，通过仿牛顿迭代法对结构进行了形态分析，确定了主动索的初应变。在考虑几何非线性的情况下，分析了矩形弦支网壳结构的基本静力性能，并研究总结了预应力水平、高跨比、竖向撑杆长度、荷载工况及边界条件等主要参数对矩形弦支网壳结构静力性能的影响规律，为结构设计及优化提供了依据。在考虑几何非线性、材料非线性及初始几何缺陷的情况下，分析了矩形弦支网壳结构的稳定性能，并研究了预应力水平、高跨比、径向撑杆长度及边界条件等主要参数对矩形弦支网壳结构稳定承载能力的影响。在考虑几何非线性的情况下，采用反向分析法，借助有限元分析软件ANSYS中单元的生死功能对矩形弦支网壳结构进

6、行了预应力施工模拟分析，确定了拉索合理的张拉顺序，并给出了相应的预应力张拉控制值，为矩形弦支网壳结构的预应力施工提供了参考。综合研究表明，矩形弦支网壳结构基本力学性能良好，稳定性能优越，结构的破坏主要由强度控制。当周边支承情况局限时，只有四点支承的矩形弦支网壳结构更具优势；由于其结构形式为矩形，因此该结构更加适用于一般工程；同时西安建筑科技大学硕士学位论文该结构的施工难度相比于其它形式的弦支网壳结构有所降低，应用前景更为广阔。关键词：矩形弦支网壳；静力性能分析；稳定性能分析；预应力施工模拟分析论文类型：基础研究基金项目：陕西省自然科学基金项目（2015JM524

7、3）、陕西省教育厅基金项目（12JK0910）、校科研基金项目（JC1002）西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchonPerformancesofSingle-LayerShellSuspendedByRectangularCableSpecialty:ArchitectureandCivilEngineeringName:WangShianInstructor:AssociateProf.LiFengSeniorEngineerZhaoGuangpoABSTRACTSuspen-domeisakindofprestressedhybridstructu

8、re,consistin