基于地震荷载作用下张弦梁结构优化分析

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文地震荷载作用下张弦梁结构优化分析姓名：卓丰莲申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：李晓霁20070301哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要张弦梁结构体系广泛地应用于大跨度空间结构，其良好的受力性能、美观的造型因而受到土木工程领域的广泛研究。因此，开展张弦梁结构的力学性能和优化设计具有重要的意义。张弦梁结构由于其分析涉及非线性有限元、钢结构和索结构等众多内容，因而分析较复杂。目前主要出于静力分析阶段，而地震作用是控制大跨度空间结构的重要作用。因此，本论文对张弦梁结构进行地震作用下分析，并进行了优化设计。主要研究内容和结

2、论有：建立张弦梁有限元模性，实现了应用ANSYS软件进行了静动力分析；基于优化分析理论，建立了张弦梁的优化分析模型，基于上述研究的基础上，研究了地震作用下单榀张弦梁总用钢量与各管单元的直径和厚度、索面积、张弦梁上曲梁底和高、张弦梁矢高和垂度这些量的关系，得出地震荷载作用下的最优用钢量设计。关键词：张弦梁；地震作用：优化分析；矧sYS哈尔滨工程大学硕士学位论文AbstractneBeamStringStructure(BSS)hasbeenwidelyusedinwidespanspatialstructureandresearchedinth

3、ecivilengineeringfieldwithitsgoodfunctionandbeautifulsculpt．So．ItisveryimportanttodoresearchesOHbothMechanicsandoptimizationdesignoftheBSS．ThecurrentresearchesonBSSalemainlyonstaticanalysisphaseandtheanalysisarerathercomplicatedastheanalysisofBSSisrelatedtononlinearfiniteel

4、ement，steelstructureandstringstructure．Astheseismicloadplaysanimportantpartinthecontrollingofwidespanspatialstructure，thispapermakesaresearchandanoptimizationdesignOUtheanalysisofBSSunderseismicload．nemaincontentandresultsinclude：havingthestaticandseismicanalysiscompletedth

5、roughANSYSaftersettingupaBSSmodel；andfinallytherelationshipbetweenthetotalsteelvolumeofasingleBeamStringStructureandOlleSSUChasthepipeelementdiameter,pipeelementthethickness，stringarea,thebaseandthehighnessoftheup-crookedbeam，therisehighnessandthesagoftheBeamStringStructure

6、,andthebestoptimizationsetofdesignaregivenbaseOUthethisresearch．Keywords：BeamStringStructure；SeismicLoad；OptimizationAnalysis；ANSYS哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体

7、，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：料童日期：知7年上月帮Et哈尔滨工程大学硕士学位论文第1章绪论1．1课题研究的背景1．1．1大跨度空间结构的应用及发展现状大空间公共建筑自20世纪80年代以来，无论在经济先进的空间结构，还是在技术上，都有了长足的发展。进入21世纪，随着经济的进一步发展，科技的进步、计算机的应用及社会需求的增长，使得我国成为世界上建筑市场最具生机和活力的地区之一。人们在建设满足基本生活需求的建筑基础上，更注重对满足精神活动以及经济，娱乐活动的建筑上的要求“，。例如体育建筑，见图

8、1．1，交通建筑，见图1．2。图1．1国家体育场一鸟巢夜景圈1．2首都机场航站楼鸟瞰一1一哈尔滨工程大学硕士学位论文例如博览建筑，见图1．3，剧院，见图1．4，音乐