抛物线型单层柱面网壳非线性稳定性研究

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1、学校代号10532学号S12011024分类号密级硕士学位论文抛物线型单层柱面网壳非线性稳定性研究学位申请人姓名周元亮培养单位土木工程学院导师姓名及职称贺拥军教授学科专业结构工程研究方向钢结构与大跨度空间结构论文提交日期2015年5月30日学校代号：10532学号：S12011024密级：湖南大学硕士学位论文抛物线型单层柱面网壳非线性稳定性研究学位申请人姓名：周元亮导师姓名及职称：贺拥军教授培养单位：土木工程学院专业名称：土木工程论文提交日期：2015年5月30日论文答辩日期：2015年6月2日答辩委员会主席：李正农Nonlinearbu

2、cklingofparabolicsingle-layercylindricalreticulatedshellsbyZHOUYuanliangB.E.(XiangtanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHEYongjunMay

3、,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果，本论文不包含任何。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。＇＞。：ｋ月作者签名；日期２１马责志＾么年ｉ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，同意学、使用学位论文的规定校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被

4、／查阅和借阅。本人授权湖南大学可＾？１将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□。，在年解密后适用本授权书２、不保密团。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）。＞作者签名：日期：主么年（月ｉ日导师签名；年占月ｉ日硕士学位论文摘要单层柱面网壳是中大跨度屋面结构中的常用结构形式，拱准线形式的不同会导致网壳受力性能的差异。有的在实际工程中，圆柱面单层柱面网壳凭借优美的结构形式和易于施工两大优点而得到广泛应用，因而也忽略了受力更

5、为合理的不同线形的单层网壳——如抛物线型单层网壳和倒悬链线型单层网壳。基于这种现状，本文对抛物线型单层柱面网壳的静力稳定性进行分析和研究。针对3种不同的网格形式的抛物线型单层柱面网壳，对比它们的极限承载力，确定最合理的网格形式。以这种合理的网格形式，与圆柱面单层柱面网壳和倒悬链线单层柱面网壳的静力稳定性进行比较。对抛物线型单层柱面网壳进行参数化分析，分析参数包括：长宽比、矢跨比、杆件截面面积、荷载不对称分布、初始几何缺陷等。然后，对抛物线型单层柱面网壳在几何拓扑关系上进行优化设计，与以往在网壳中添加桁架的优化方法不同，本文中的优化方法主要

6、针对网壳中杆件的布置方式，包括拱向斜杆相交角度和拱向网格间距分布。研究表明：对于抛物线型单层柱面网壳，三向网格形式的稳定性能最好，与传统圆柱面网壳相比，抛物线型单层柱面网壳和倒悬链线型单层柱面网壳的刚度和稳定极限荷载均有大幅度提升；长宽比、矢跨比对抛物线型单层柱面网壳的稳定承载力影响显著且具有良好的规律性；网壳的极限荷载与截面的等效刚度成线性关系；初始几何缺陷对抛物线型单层柱面网壳的稳定承载力有较大影响，需加以控制；网壳对不对称荷载不敏感；拱向斜杆相交角度对三向网格抛物线型单层柱面网壳的极限荷载影响显著。存在最优的斜杆相交角度使得网壳的静

7、力稳定性能最好，这个最优的角度在50°左右。拱向斜杆长度分布对抛物线型单层柱面网壳的稳定性能存在影响，并有最优的斜杆长度布置形式使得网壳的静力稳定性能最好，最优的杆件布置形式与网壳的矢跨比有关。关键词：单层柱面网壳；圆柱面型；抛物线型；倒悬连线型；稳定极限承载力。Ⅱ抛物线型单层柱面网壳非线性稳定性研究Abstractsingle-layercylindricalreticulatedshellisacommonstructuralformoflargespanroofstructures,thedifferenceintheformoft

8、hearchalignmentwouldresultinthedifferenceinthemechanicalbehaviorofthestructure.Inpracticalengine