杨四国论文正文

《杨四国论文正文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1前言31.1引言31.2网壳结构体系概述31.2.1球面网壳41.2.2柱面网壳71.2.3其他曲面网壳101.3网壳体系的国内外的发展及应用131.4斜拉结构体系的国内外研究现状141.5木文研究对象和方法152网壳结构稳定性分析原理172.1网壳结构稳定性分析的有限单元法172.1.1斜拉网壳结构的失稳现象172.1.2非线性有限元基木方程182.1.3单元切线刚度矩阵192.2网壳结构的稳定设计312.2.1网壳规程提供的实用计算公式312.2.2特征值屈曲分析342.2.3导致网壳结构失稳的因素342.2.4几何非线性

2、全过程分析373斜拉网壳结构的非线性静力分析401.1UIM403.1.1斜拉网壳结构非线性分析介绍401.1.2斜拉网壳结构稳定分析的目的和内容403.2模型的建立和计算简图413.2.1利用程序MTDAS/Civil建立模型:423.2.2斜拉网壳立体的受力、变形特点473.2.2.1斜拉网壳特征值屈曲分析473.2.2.2两种模型的特征值屈曲分析比较483.2.3节点荷载下网壳的非线性分析523.2.3.1节点荷载下网壳的稳定分析523.2.3.2节点荷载下网壳杆件的内力分析533.3不同参数对网壳稳定性的影响543.3.

3、1斜拉网壳中网壳厚度的影响543.3.2斜拉网壳中网壳长跨比的影响553.3.3斜拉网壳中塔柱跨度的影响573.3.4斜拉网壳中塔柱高度的影响594结束语60参考文献62致谢辞631.1引言空间结构以其新颖的结构形式、优雅的美学造型和强大的跨越能力在全球得到了长足发展。然而，随着人类文明的进步，人们对其跨越能力及空间造型提出更高要求，I佃传统单一的结构形式越来越难以满足需要。于是，杂交结构应运而生。杂交结构以一种基本结构的优点弥补另一类基本结构的弱点，它们相互配合、相互补充、相得益彰。杂交结构可从两种途径进行组合：一是刚性结构Z

4、间的组合，例如拱一析架体系；二是柔性拉索与刚性结构的组合。后者更具发展前景。柔性拉索是灵活的单元体，可用不同方式与各类刚性结构结合。网壳结构是重耍的空间结构型式，已得到广泛应用。将斜拉索与网壳结构结合即形成斜拉网壳结构，斜拉索的上端悬挂在塔柱上，下端则锚固在网壳节点上。斜拉网壳结构具冇明显优点：充分发挥拉索钢材的高强度优势；因增加了弹性支点，结构的挠度减小，朴件内力降低;通过张拉拉索可对网壳结构建立预加内力和反拱挠度，以部分抵消外载作用下的杆件内力。总之，配以斜拉索，增大了网壳结构的强度、刚度和稳定性，可用较小截而的构件跨越更大

5、的空间，省钢率可达(20—30)%o迄今，斜拉网壳结构的工程应用实例和设计方案屡见不鲜。例如北京奥林匹克体冇馆(70mx83.2m,1988年)和浙江大学体育场司令台(24mx40m,1993年)等等。目前国内已捉出跨度220m的耍求。然而，与工程应用相比，其理论和方法相对滞后，在非线性静力分析、极限承载力问题等方而尚缺乏系统深人研究,函待充实和完善。1.2网壳结构体系概述网壳是空间钢结构最典型的代表，它采用离散的线状构件，通过特定的节点，按照建筑形体要求和一定的规律，组装成三维连续结构体系。网壳各构件之间没冇明显主次关系，各构

6、件集结为整体工作，能够几乎均衡地承受荷载，所以内力分布比较均匀，应力峰值较小。此外，不同曲而的网壳可以捉供各种新颖、美观的建筑造型，因此也是深受建筑师青睐的一种结构形式。传统网壳的分类可按曲而外形划分，常见的冇以下几种形式：1.2.1球面网壳1单层球面网壳单层球而网壳的形式，按网格划分主要冇：(1)肋环型球而网壳肋环型由一系列相同的径梁和环梁组成，这些肋在球顶相交，在基础处以拉力环加强。肋环型网壳的优点是每个节点仅有四根杆件交汇，节点构造简单。这种网壳一般采用型钢制作，因而很容易保证节点的刚度，以传递平而外内力。它适用于屮、小跨

7、度。(2)肋环斜杆型球而网壳这种网壳是在肋环型基础上加斜杆而组成，亦称施威徳勒型。这样可以增强结构承受不对称荷载的能力，大大提高网壳的刚度。肋环斜杆型单层网壳角位移都很小，随着结构矢跨比的增大，结构的竖向位移相应减少，且在结构边缘部位处位移变化幅度较大。各杆内力相应减少，弯曲应力在杆件总应力屮的比重越来越小。它适用于大、屮跨度。图1.1肋环型球面网壳图1.2肋环斜杆型球血网売(3)葵花型球面网壳也称联方型，这种网壳由人字斜杆组成菱形网格，两斜杆夹角在30°〜50°Z间。为了增强网壳的刚度和稳定性，加设杆件使网格成为三角形。它适用

8、于大、屮跨度。(a)无纬向杆(b)有无纬向杆图1.3葵花型球面网売(1)扇形三向网格型球而网壳亦称凯威特型，这种网壳是由n(通常n=6或8)根径肋把球而分为n个对称扇形曲而。每个扇形而内，由环杆和斜杆组成大小较匀称的三角形网格，根据肋数n简称为Kn型。这种网壳综