網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化分析及球面網(wǎng)殼抗風(fēng)數(shù)值模擬.pdf

1、空間結(jié)構(gòu)形式多種多樣，受力性能好，一直是一種備受矚目的建筑結(jié)構(gòu)形式，也是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)學(xué)科中最重要與最活躍的發(fā)展領(lǐng)域之一。隨著大量空間結(jié)構(gòu)的不斷涌現(xiàn)，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中往往要求快速得出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移分布規(guī)律及頻率、振型等。因此，尋求一種既滿足一般工程精度要求、又簡(jiǎn)便易行的簡(jiǎn)化計(jì)算方法就具有十分重要的工程意義。單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的典型代表，目前對(duì)其非線性靜力性能的研究已取得長(zhǎng)足進(jìn)展，但在動(dòng)力性能方面，特別是抗震及抗風(fēng)分析方面都

2、有待進(jìn)一步研究。對(duì)于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，在某些情況下風(fēng)荷載往往比地震荷載還重要，因此應(yīng)對(duì)其風(fēng)致振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行深入研究。 基于以上幾點(diǎn)，本文的研究工作主要集中于空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的靜動(dòng)力簡(jiǎn)化分析方法和單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能研究。主要內(nèi)容包括： 1、空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力簡(jiǎn)化分析方法把網(wǎng)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為夾層板，采用考慮剪切變形的具有三個(gè)廣義位移的平板彎曲理論進(jìn)行分析，基于分解剛度思想利用能量變分原理提出了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)彎曲、穩(wěn)定與振動(dòng)分析的簡(jiǎn)化計(jì)算

3、方法，給出了位移、內(nèi)力、屈曲臨界荷載和固有頻率的計(jì)算公式；將雙曲拋物面索網(wǎng)中的穩(wěn)定索與承重索均用勁性索代替形成勁性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，基于能量變分法和Rayleigh法給出了勁性索網(wǎng)結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)分析的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。用有限元法對(duì)各類結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的分析，對(duì)所提方法的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證，同時(shí)還與其它簡(jiǎn)化計(jì)算方法進(jìn)行了對(duì)比。 2、單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能研究利用線性自回歸過(guò)濾器的模擬技術(shù)對(duì)考慮時(shí)間和空間相關(guān)性的風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，對(duì)三類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)(