大跨度维修机库三层三角锥网架的静力特性研究

摘要

随着飞机制造业突飞猛进地发展，飞机维修业对于维修机库的需求与要求也越来越多；三层网架，这种性能优异的空间结构已经大量地在跨度超过100m的维修机库当中使用。对于维修机库这种三边支承一边大开口的特殊工业建筑来讲，如何实现更大的跨度、承受更大的悬挂吊车起重量，同时又要能够节省用钢量，已经成为了现今在主要依靠经验而指导理论较为缺乏的机库结构设计方面所迫切需要解决的问题。本文主要对维修机库的设计理论进行了分析研究。
　　本文从网架结构连续化角度出发，在三层网架的拟夹层板法理论基础之上，按照双层三向类网架的拟夹层板法理论思路，推导了三层三角锥网架的薄膜刚度、剪切刚度以及抗弯刚度，得到了三层三角锥网架拟夹层板法的弯曲基本微分方程，指出了其与经典板理论的弯曲基本微分方程的相似性，为利用经典板理论的已有成果奠定了基础。
　　采用了功的互等新理论这一新方法，推导了适用于维修机库结构布置特点的“三边多点支承一边自由”这种混合边界条件，在均布荷载下弹性薄板的挠度表达式和弯矩表达式，为求解三层三角锥网架拟夹层板法的弯曲基本微分方程奠定了理论基础。
　　以深圳宝安机场南方航空21号维修机库为工程背景，运用本文所推导的三层三角锥网架的拟夹层板法进行了静力分析，计算了网架的挠度分布、弯矩分布和杆件内力并证明了理论的正确性。同时，在具有相同的外荷载以及在自由边上产生相同的最大挠度条件下，对尺寸相近的三层三角锥网架与正交斜放四角锥三层网架的用钢量进行了对比分析，结果表明：三层三角锥网架形式更加节省钢材，在大跨度维修机库设计上具备巨大的研究价值。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与现实意义

1.2 国内外学者的研究现状

1.3目前研究当中存在的主要问题

1.4 本课题的研究内容与意义

第二章 三层三角锥网架的拟夹层板法

2.1 基本假定和计算模型

2.2 三层三角锥网架的连续化计算

2.3 三层三角锥网架拟夹层板基本微分方程的建立

2.4三层三角锥网架拟夹层板法杆件内力的计算

2.5 本章小结

第三章 适用于维修机库边界条件的解析解

3.1 前言

3.2 功的互等新理论在弯曲薄板中的应用

3.3 三边简支一边自由条件下的求解验证

3.4 三边多点支承一边自由情况下的解

3.5 本章小结

第四章 三层三角锥网架拟夹层板法的静力分析

4.1三层三角锥网架机库拟夹层板法挠度与杆件内力的计算分析

4.2 三层三角锥网架与三层正交斜放四角锥网架的挠度对比分析

第五章 总结与展望

5.1 本文总结

5.2 展望

参考文献

致谢