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文檔簡介
1、基于千米量級超大跨度城市穹頂研究現(xiàn)狀,本文提出了由徑向主直拱及斜拱為主要受力體系的荷花形與竹葉形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),通過選型分析獲得造型新穎、性能良好的優(yōu)選方案;基于該優(yōu)選方案提出了一種適用于超大跨度且新穎美觀的荷花形巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。本文主要開展以下研究工作:
①結(jié)構(gòu)選型分析:提出荷花形與竹葉形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu);對荷花形網(wǎng)殼,改變內(nèi)環(huán)桿布置數(shù)量與位置、徑向主直拱布置方式、結(jié)構(gòu)環(huán)向分頻數(shù)等參數(shù);對竹葉形網(wǎng)殼,改變徑向主斜拱布置方式、
2、加強桿件布置位置、徑向等分?jǐn)?shù)、環(huán)向分頻數(shù)等參數(shù),進行結(jié)構(gòu)選型分析,獲得力學(xué)性能指標(biāo)不低于傳統(tǒng)肋環(huán)型網(wǎng)殼的優(yōu)選結(jié)構(gòu)方案。
②建模方法及分析程序編制:基于優(yōu)選方案構(gòu)建荷花形巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu);通過結(jié)構(gòu)構(gòu)成分析,獲得結(jié)構(gòu)形體幾何控制參數(shù);基于Rhinoceros提出荷花形巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)三維成型的流程化建模方法;編制了將Rhinoceros模型導(dǎo)入ANSYS并開展前處理的幾何模型前處理程序、對結(jié)構(gòu)桿件進行滿應(yīng)力設(shè)計的滿應(yīng)力選桿程序等。
3、 ?、劢Y(jié)構(gòu)靜力分析:考慮結(jié)構(gòu)自重、附加恒荷載、活荷載、風(fēng)荷載、溫度作用等荷載作用,分析荷花形巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在各類荷載工況組合下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形峰值及其分布特征,掌握結(jié)構(gòu)受力性能;獲得結(jié)構(gòu)各部分桿件沿桁架軸線方向的內(nèi)力分布規(guī)律及內(nèi)力分布隨矢跨比的變化趨勢。
?、芙Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析:開展特征值屈曲分析,獲得屈曲模態(tài)及特征值,分析其隨矢跨比的變化規(guī)律;考慮幾何與材料非線性、初始幾何缺陷等影響因素,開展非線性屈曲分析,評價結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能,分析各
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