大跨度波纹拱有限元研究

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1、大跨度波纹拱有限元研究　　摘要：金属拱型波纹屋盖结构是一种新型的金属拱型薄壳结构。于二十世纪八十年代末引进我国，由于其具有诸多优点，目前已得到广泛地应用，并且具有极强的生命力和发展前景。本文所研究的波纹拱结构为大跨度结构，跨度为35.58m。但是目前国内外对这种结构的研究并不成熟和完善，像跨度为35.58m的大跨度结构还没有相应的技术规程，因此我们用大型有限元软件ABAQUS对其进行有限元分析。在进行波纹拱结构建模计算中，考虑了风、雪、结构自重等荷载及其组合，得到了波纹拱结构计算单元在各种荷载组合下的变形模态、MISES应力和位移

2、并得到了一些有益的结论。结论如下：a．为了能更好的模拟波纹拱壳结构实际的形状并得到较准确的结果，可以通过细化有限元模型网格的方法来来实现，但计算时间会大大增加；b．第五种荷载组合对结构最不利，因此进行结构内力计算时要注意这种荷载组合；c．下部结构设计时必须考虑上部结构的相互作用；d．该波纹拱结构的结果满足规范要求，是安全可靠的，可以应用于实际工程，并对同类型复杂结构的分析具有参考价值。关键词：波纹拱;组合；有限元分析;应力;位移Abstract:ArchedCorrugatedMetalRoof(ACMR)8isanewtypeo

3、fmetalarchedthin-shellstructure.ItwasintroducedintoChinaattheendof1980s.Becauseithasalotofvirtues,thiskindofstructurehasbeenfoundwideapplicationandpossessesstrongvitalityandabrightfuture.Thispaperstudiesaremadeoflong-spancorrugatedarchstructurefor35.58mlongspan.Butbyn

4、ow,thestudyofthisstructureisstillnotmatureandperfect.Asforthe35.58mspanoflong-spanstructurestillnocorrespondingtechnicalregulations,soweuselargefiniteelementsoftwaretoitsABAQUSfiniteelementanalysis.Thispaperconsidersthewind,snowandgravityloadsandtheircombinationstruct

5、ureinthecorrugatedarchstructurecalculation.obtainningcomputingunitofACEdeformationmodes,MISESstressanddisplacementinavarietyofloadcombinations,andsomeusefulconclusion.Conclusionsareasfollows:(1).Inordertobettersimulatearchedcorrugatedshellstructure’sactualshapeandgetm

6、oreaccurateresults,detailedfiniteelementmodelgridmethodcanbe8usedtocomplete,butthecalculationtimewillgreatlyincrease;(2).Afifthloadcombinationisthemostunfavorableforstructuralinternalforcecalculationandshouldbepaidattentiontothiskindcircumstance;(3).Thesubstructuredes

7、ignmustconsiderthesuperstructureinteraction;(4).Theresultsofarchedcorrugatedstructuremeetingthestandardrequest,issafeandreliableandcanbeusedintheactualproject.Thenithasreferencevalueforthesametypeofcomplexstructureanalysis.Keywords:ArchedCorrugated;Roof(ACR);combinati

8、on;Finiteelementanalysis;Stress;Displacement中图分类号:TU756.4+2文献标识码：A文章编号：1.引言波纹拱壳结构是由彩色镀锌钢板(0.6—1.5mm厚)通过成型机连续辊轧成带有横向波纹的拱型槽板,然