單層球形網(wǎng)殼的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、單層球形網(wǎng)殼是近年來空間結(jié)構(gòu)發(fā)展出現(xiàn)的一種新穎形式，其具有受力合理、外形美觀、用料經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于民用建筑、軍用天線罩等設(shè)施中。目前，單層球形網(wǎng)殼在設(shè)計(jì)過程中存在著相關(guān)規(guī)范不完備、設(shè)計(jì)時(shí)構(gòu)型確定困難、計(jì)算效率不高等問題，并且核心技術(shù)受到國(guó)外壟斷等，造成國(guó)內(nèi)單層球形網(wǎng)殼的發(fā)展相對(duì)緩慢。本論文針對(duì)上述問題，開展了有關(guān)單層球形網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的研究，以推動(dòng)國(guó)內(nèi)相關(guān)研究的進(jìn)展。
　　論文首先研究了單層球形網(wǎng)殼的風(fēng)載荷計(jì)算及相關(guān)仿真問題。風(fēng)

2、荷載的常規(guī)計(jì)算風(fēng)場(chǎng)風(fēng)壓分布的方法，存在著較為嚴(yán)峻的幾個(gè)問題，如建模時(shí)間長(zhǎng)、網(wǎng)格劃分困難、求解器常常不能收斂等。針對(duì)本文單層球形網(wǎng)殼存在的這些問題，提出了一種用理想球模型代替網(wǎng)殼模型的方法。通過對(duì)網(wǎng)殼模型和理想球模型進(jìn)行相同條件下的風(fēng)場(chǎng)數(shù)值模擬，將其所得結(jié)果均加載到網(wǎng)殼模型上，進(jìn)行流固耦合分析，對(duì)比風(fēng)場(chǎng)中的合力、最大風(fēng)壓正值及結(jié)構(gòu)場(chǎng)的組合應(yīng)力，驗(yàn)證了理想球代替網(wǎng)殼模型分析風(fēng)場(chǎng)的可行性。
　　在風(fēng)載荷計(jì)算簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，研究了單層球形網(wǎng)

3、殼不同矢徑比對(duì)風(fēng)場(chǎng)合力的影響，指出網(wǎng)殼構(gòu)型時(shí)矢徑比的合理取值，進(jìn)而確保網(wǎng)殼切底的合理性和安裝時(shí)的可操作性；針對(duì)網(wǎng)殼的屈曲問題，本文對(duì)其結(jié)構(gòu)典型的頂部五邊形框進(jìn)行了局部承載研究，以膜上有不同預(yù)張力開展，經(jīng)過研究，建議給膜施加一定的預(yù)張力，有利于網(wǎng)殼的剛性和穩(wěn)定性。
　　針對(duì)球形網(wǎng)殼的抗震性需求，研究了網(wǎng)殼的多維地震作用，發(fā)現(xiàn)其整體變形量以及關(guān)鍵桿件的受力符合要求，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能較好，滿足了工程需求。對(duì)于網(wǎng)殼的安裝，本文開展了兩種