環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼的理論分析與試驗研究.pdf

1、本文提出的環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼是一種由三角形網(wǎng)格組成、外形具有環(huán)向折板造型的單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是單向折線形平板網(wǎng)架在回轉(zhuǎn)曲面結(jié)構(gòu)構(gòu)形中的拓展，兼有雙層網(wǎng)架和單層網(wǎng)殼的受力特性和優(yōu)點，可用于中小跨度的閉口穹頂結(jié)構(gòu)，也可用于開大、小孔洞的屋蓋和懸挑結(jié)構(gòu)。為改善環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼的受力性能，本文還提出了弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，從而使得結(jié)構(gòu)可以跨越更大的跨度。針對這兩種新型結(jié)構(gòu)體系，本文分別從理論和試驗兩個方面進行了系統(tǒng)研

2、究。
　　 第1章回顧了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史、形式與分類，介紹了折線形結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程、結(jié)構(gòu)特點和工程應(yīng)用情況，系統(tǒng)闡述了本文的研究背景，明確了論文的研究內(nèi)容。
　　 第2章歸納和總結(jié)了環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)有無加強桿件、折板厚度變化情況、桿件與節(jié)點類型提出了三種不同的分類方法；為改善結(jié)構(gòu)受力性能提出了預(yù)應(yīng)力環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，并根據(jù)不同的索桿布置方式對預(yù)應(yīng)力網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進行了分類。
　　

3、 第3章通過對環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)型研究和機動分析，論證了它是一種滿足幾何不變性要求的靜定空間桁架結(jié)構(gòu)；針對環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和環(huán)桿加強結(jié)構(gòu)體系提出了簡化桿系計算模型，建立了基本方程，可方便地求得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移，同時指出，這也是個精確解。
　　 第4章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)圈封口的加強結(jié)構(gòu)體系進行了均布荷載作用下的靜力性能分析，研究了不同節(jié)點連接方案對結(jié)構(gòu)靜力性能的影

4、響；以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結(jié)構(gòu)體系為研究對象，分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響。
　　 第5章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)圈封口的加強結(jié)構(gòu)體系進行了動力特性分析，研究了不同節(jié)點連接方案對結(jié)構(gòu)動力性能的影響。以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結(jié)構(gòu)體系為研究對象，分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結(jié)構(gòu)動力性能的影響；對內(nèi)圈封口的環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼及其對應(yīng)的全剛接網(wǎng)殼兩種結(jié)構(gòu)，分別采用振

5、型分解反應(yīng)譜法和時程分析法進行了抗震性能分析，并將所得結(jié)果進行了對比。
　　 第6章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)圈封口的加強結(jié)構(gòu)體系進行了均布荷載作用下的穩(wěn)定性能分析，研究了不同節(jié)點連接方案對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響；以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結(jié)構(gòu)體系為研究對象，分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響。
　　 第7章對五種不同布索方案的弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的靜力性能、動力性能和穩(wěn)定性能

6、進行了分析，并與環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進行了對比。對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼、弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼、單層球面網(wǎng)殼和雙層球面網(wǎng)殼這四種結(jié)構(gòu)的用鋼指標做了對比分析。
　　 第8章設(shè)計了一環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)Ｐ?，分別對節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結(jié)構(gòu)體系及其弦支結(jié)構(gòu)體系進行了全跨、半跨荷載下的靜力荷載試驗，對試驗數(shù)據(jù)與理論分析結(jié)果進行了比較和分析。
　　 第9章對本文的研究內(nèi)容做了總結(jié)，指出了今后進一步的