单层球面网壳结构风荷载计算及风振系数影响分析.pdf

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1、分类号：型311：三密级：公珏单位代码：学号：100862008203单层球面网壳结构风荷载计算及风振系数影响分析TheWind--LoadCalculationofSingle--LayerSphericalShellandTheImpactAnalysisofWindVibrationCoefficient学位申请人：李颖指导教师：孙建恒教授学科专业：结构工程学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二。一一年六月四日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

2、果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑皇堡盔些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：W『

3、年石月穸日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑兰堡盔些盘鲎有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权塑皇垦盎些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数

4、据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：南敞导师签名：幺水．莲出乏签字R期：删f年∥月了FI签字同期：力7f年∥月扩日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：摘要网壳结构的风振影响的严重性、敏感性不亚于高层、高耸结构和大跨桥梁，往往成为结构设计的控制荷载，并且风振响应的计算方法理论性强，工作量大，在实际工程中的应用受到很大的限制，因此网壳结构的风荷载影响分析已成为亟待解决的问题。本文主要研究内容与成果如下：(1

5、)分别对结构进行总风荷载作用下的时程分析和结构在平均风与脉动风荷载共同作用下的时程分析，并进行位移、轴力和风振系数的对比，结果表明纯脉动风荷载对结构风振响应的影响很大，在计算过程中不应该忽略：(2)分别考虑在结构所有节点均施加某一个相同的时程风荷载，和所有节点均施加各自的时程风荷载两种情况，研究这两种情况下结构的节点位移、单元内力和风振系数的变化规律，结果表明在结构模型上所有节点均施加某一个相同的节点风荷载，当该节点风荷载改变时，结构的风振响应变化不显著，但是在结构的每个节点上施加各自的时程风荷载时结构的风振

6、响应变化显著，此时风振响应最大；(3)研究了刚度和矢跨比对单层球面网壳结构风振系数的影响，结果表明结构整体风振系数随着结构刚度和矢跨比的增大而减小，并且整体位移风振系数与结构矢跨比基本成线性关系；对于矢跨比为0．25的单层球面网壳结构，风振系数奇点多发生在边缘向内的第二圈节点和环向单元上，随着结构矢跨比的改变风振奇点的位置也发生变化。去掉大于5的风振系数，统计出结构具有95％保证率的整体风振系数，当矢跨比为0．25时，结构的整体位移风振系数为4．5595，整体内力风振系数为4．2039。根据本文的分析，综合考

7、虑矢跨比和刚度的影响，建议单层球面网壳的整体风振系数可偏安全地取为4．6。本文为大跨度空间结构的抗风设计提供了一定依据，并计算了单层球面网壳结构的风振系数，提出了单层球面网壳结构风振响应分析中的不足之处和尚待解决的问题。关键词：单层球面网壳；风荷载；风振系数：时程分析；TheWind．LoadCalculationofSingle—LayerSphericalShellandImpactAnalysisofWindVibrationCoefficientAuthor：LiYingMajor：Structura

8、lEngineeringTutor：SunJianhengAbstraetinfluenceofwindvibrationonreticulatedshellisnotlessthanthatonhi【gh-risestructuresandlong．spanbridges．Inmosteasesthewindloadbecomesthecontrolload．Butthecalculationofwindvibrationresponsehasstrongtheoriesandheavyworkload，a

9、nditsapplicationisrestrictedinpracticalengineering．Suchtheinfluenceofwindloadonreticulatedshellhasbecomeurgentproblemtobesolved．Themainresearchcontentsandachievementsofthispaperareshownasfollowing：(1)T