于家堡站雙螺旋線單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)源自人類對(duì)于自然界拱殼的模仿,有著悠久的歷史。伴隨建筑材料的發(fā)展,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段。到今天,隨著網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步和完善,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的形式日趨豐富,應(yīng)用也日益廣泛。與傳統(tǒng)單層網(wǎng)殼相比,于家堡單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)形式、桿件截面類型以及結(jié)構(gòu)跨度方面實(shí)現(xiàn)了突破。該單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的桿件沿順時(shí)針和逆時(shí)針雙向螺旋線分布,并交叉生成網(wǎng)格。這是國內(nèi)首次在單層網(wǎng)殼中使用了焊接矩形截面桿件。該網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在兩個(gè)方向的跨度分別達(dá)到了14

2、3米和80米,這是目前國內(nèi)是跨度最大的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
　　 本文考慮于家堡單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的邊界條件、荷載工況及施加方式等多項(xiàng)因素,對(duì)于該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理的簡化,并選擇合適的單元類型,在ANSYS軟件中建立了整體有限元模型。然后對(duì)該網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力分析。通過對(duì)八種不同荷載工況下,結(jié)構(gòu)的變形量、應(yīng)力以及支座反力的計(jì)算,了解結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)特性。計(jì)算結(jié)果顯示該網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平較低,結(jié)構(gòu)變形量滿足規(guī)范要求,具有良好的靜力響應(yīng)特性。
　

3、　 其次本文對(duì)該網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性分析。首先介紹了穩(wěn)定的基本概念以及網(wǎng)殼穩(wěn)定計(jì)算的常用方法。在完成了對(duì)結(jié)構(gòu)的特征值屈曲分析后,再分別考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性、材料非線性以及安裝初始缺陷等因素對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,利用弧長法計(jì)算網(wǎng)殼的整體靜力穩(wěn)定,形成多點(diǎn)的荷載-位移全過程跟蹤曲線,得到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定系數(shù)。結(jié)果顯示在考慮初始缺陷和幾何非線性的條件下,網(wǎng)殼穩(wěn)定系數(shù)為8.3；在考慮初始缺陷和雙重非線性的條件下,網(wǎng)殼穩(wěn)定系數(shù)為5.2。該結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定