大跨度单层椭球面网壳结构静、动力性能研究

摘要

网壳结构是一种典型的空间结构体系，有其固有的力学特性。随着网壳结构的广泛应用，其力学性能的研究日益受到重视。本文以具有实际工程意义，且包含复杂边界条件的大跨度单层椭球面网壳结构为研究对象，研究了该网壳结构的静力、动力性能及几何非线性稳定性能。 本文在回顾了单层椭球面网壳结构的发展及其研究现状之后，首先介绍该网壳结构的工程概况、结构形式、计算模型、荷载工况及其组合，然后采用ANSYS程序对该结构进行线弹性计算，对结构在各工况作用下的位移、轴力、杆件应力、支座反力等静力性能进行分析，为后续的稳定、动力及抗震研究提供基础。在静力分析的基础上，本文采用非线性有限元分析方法，深入全面地分析了该网壳结构的静力稳定性能。从实际应用角度考虑，文中还进一步研究了荷载不对称分布、初始几何缺陷、支承条件及杆件截面尺寸等参数对结构极限承载力的影响。针对网壳结构在地震作用下的线弹性抗震性能，同时考虑到网壳与下部支承结构边界约束条件的复杂性，本文分别采用单独网壳模型和网壳与下部主体结构协同工作的整体模型，利用振型分解反应谱法进行了分析研究，得到了这两种计算模型中网壳结构的动内力分布规律以及下部主体结构对网壳结构抗震性能的影响程度。

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第1章绪论

1.1概述

1.2网壳结构的发展状况

1.3网壳结构的静力性能研究概况

1.4网壳结构的稳定性能研究概况

1.5网壳结构的动力性能研究概况

1.6本文研究的背景及内容

第2章单层椭球面网壳结构的静力分析

2.1引言

2.2工程概况

2.3网壳结构计算模型

2.4网壳结构静力分析

2.5本章小结

第3章单层椭球面网壳结构的稳定性分析

3.1引言

3.2网壳结构的屈曲类型

3.3网壳结构全过程分析方法和判定准则

3.4单层椭球面网壳的稳定性分析

3.5影响网壳稳定性的参数分析

3.6本章小结

第4章单层椭球面网壳结构的抗震分析

4.1引言

4.2网壳结构抗震性能分析基本理论

4.3抗震分析计算模型

4.4网壳结构自振特性分析

4.5单独网壳模型抗震分析

4.6整体模型抗震分析

4.7本章小结

第5章结论与展望

5.1结论

5.2进一步工作的展望

致谢

参考文献