從剛度分析看空腹網(wǎng)架與空腹夾層板的力學(xué)本質(zhì).pdf

1、空腹結(jié)構(gòu)包括空腹桁架、空腹網(wǎng)架、空腹夾層板、空腹網(wǎng)殼四種結(jié)構(gòu)型式,它具有受力合理、跨越能力大、經(jīng)濟(jì)性能好等優(yōu)點(diǎn),目前已成為空間結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的結(jié)構(gòu)型式之一,其主要用于建筑的樓屋蓋結(jié)構(gòu)中.本文在繼承前人研究成果的基礎(chǔ)上,主要從剛度的角度對(duì)空腹結(jié)構(gòu)的兩種主要結(jié)構(gòu)型式:空腹網(wǎng)架和空腹夾層板,進(jìn)行研究與分析. 本文首先回顧了空腹結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史、應(yīng)用情況及研究現(xiàn)狀,并主要介紹了四種空腹結(jié)構(gòu)型式的分類和特點(diǎn),著重闡述了空腹桁架與空腹網(wǎng)架和空

2、腹夾層板兩種結(jié)構(gòu)型式之間的關(guān)系,空腹網(wǎng)架與空腹夾層板之間的區(qū)別與聯(lián)系,以及這三種結(jié)構(gòu)型式的計(jì)算方法等方面的內(nèi)容. 在理論分析的基礎(chǔ)上,對(duì)空腹網(wǎng)架、空腹夾層板進(jìn)行了剛度性能的分析,認(rèn)為空腹網(wǎng)架、空腹夾層板是由多向空腹桁架交叉組成.首先對(duì)結(jié)構(gòu)中一榀桁架進(jìn)行剛度性能分析,得出空腹桁架存在最合理結(jié)構(gòu)高度,節(jié)間長(zhǎng)度及其它主要幾何參數(shù)對(duì)剛度的影響規(guī)律等結(jié)論.對(duì)單榀空腹桁架提出了一系列的剛度性能優(yōu)化措施,并用實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)算. 將空腹桁

3、架的結(jié)論推廣到空間受力的空腹網(wǎng)架和空腹夾層板結(jié)構(gòu)中,從剛度的角度對(duì)平板空腹結(jié)構(gòu)的力學(xué)本質(zhì)進(jìn)行了研究,分析了主要幾何參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響規(guī)律,提出了一些結(jié)構(gòu)剛度性能優(yōu)化的措施,如選擇最合理的結(jié)構(gòu)高度、改變截面的形狀、改變節(jié)間長(zhǎng)度、邊節(jié)間加設(shè)斜腹桿等.并建立了相應(yīng)的ANSYS模型,通過設(shè)置不同的幾何參數(shù)來驗(yàn)算結(jié)構(gòu)剛度優(yōu)化措施的有效性,同時(shí)得出豎腹桿的截面尺寸相對(duì)于其它幾何參數(shù)對(duì)最合理結(jié)構(gòu)高度值的影響更為顯著的結(jié)論,為工程設(shè)計(jì)中更好地利用結(jié)構(gòu)