單層倒懸鏈型叉筒網(wǎng)殼靜力與穩(wěn)定性研究.pdf

1、叉筒網(wǎng)殼是運用曲面交叉的方式創(chuàng)造出的一種造型新穎的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式，一般它利用簡單的圓柱面按一定的交貫方法組合而成。具有建筑上美觀，結(jié)構(gòu)上合理可行的特點。以薄膜力為主要受力特征的單層網(wǎng)殼，受力性能優(yōu)越，但因其厚度薄、跨度大的特點，使得叉筒網(wǎng)殼中單層叉筒網(wǎng)殼的穩(wěn)定問題十分突出，所以，對其進(jìn)行穩(wěn)定性分析顯得尤為必要。
　　對于常見的單層叉筒網(wǎng)殼，其穩(wěn)定性能方面的研究已經(jīng)日趨完善，此類叉筒網(wǎng)殼的組成單元均是圓柱面網(wǎng)殼（以圓弧拱為準(zhǔn)線），而對

2、以其它拱準(zhǔn)線形式柱面網(wǎng)殼單元所組成的叉筒網(wǎng)殼研究甚少。依據(jù)懸鏈線拱獨特的受力性能，本文將單層倒懸鏈型柱面網(wǎng)殼的特性與單層叉筒網(wǎng)殼有機地結(jié)合起來，即讓三個相同的倒懸鏈柱面60度交貫，便形成了單層倒懸鏈型叉筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。本文針此種單層倒懸鏈型叉筒網(wǎng)殼，運用通用大型有限元軟件ANSYS，深入系統(tǒng)地研究了其非線性靜力穩(wěn)定性能。
　　本文先對四種不同網(wǎng)格形式的單層倒懸鏈型叉筒網(wǎng)殼的靜力與穩(wěn)定性進(jìn)行分析比較，繼而確定了一種最優(yōu)的網(wǎng)格布置形式；然

3、后將其與單層圓弧型叉筒網(wǎng)殼作對比分析，得到其剛度及承載力的提高情況。
　　接著采用參數(shù)化分析，較為全面系統(tǒng)地研究了單層倒懸鏈型叉筒網(wǎng)殼的靜力穩(wěn)定性，包括矢跨比、桿件截面尺寸、初始幾何缺陷、荷載不對稱分布及支座約束形式等參數(shù)對于結(jié)構(gòu)極限荷載的影響。
　　最后在考慮幾何非線性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地考慮網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的材料非線性因素，針對單層倒懸鏈型叉筒網(wǎng)殼，對其進(jìn)行了一系列的雙重非線性全過程分析，考察了結(jié)構(gòu)的屈曲模態(tài)及塑形發(fā)展的全過程，同