大跨度开合屋盖结构特性研究

摘要

开合屋盖结构作为一种新型结构形式，能够满足人们对体育场馆多功能的要求，与传统结构相比有着独特的优势。它不受天气变化的影响，能够保证各种体育活动或开闭幕式如期举行，也能带来较好的经济效益。然而开合屋盖结构的研究却严重滞后于工程实践，世界上关于这方面有实用价值的参考文献还很少，还需要大量的研究工作。 本文首先介绍了开合屋盖结构的发展历史及研究现状，随后介绍了开合屋盖结构的结构体系、行走方式、荷载类型等，然后针对一跨度为130m的球冠形开合屋盖结构，借助CATIA软件建立计算模型，利用ABAQUS软件进行计算分析。在ABAQUS前处理中，采用编程语言Python编制了梁法线指定的程序。荷载计算方面，借助3D3S软件，由面荷载计算等效节点荷载，然后通过Python编制的转换程序，转换为ABAQUS中对应点的集中荷载。 利用ABAQUS软件对开合屋盖结构模型进行了静力特性及稳定性分析。通过改变模型的单元类型、边界条件、荷载工况等条件，共进行了172种不同情况的分析任务。其中静力特性分析方面，进行了60种分析任务。稳定性分析中，引入不同幅值的初始缺陷，考虑材料的非线性等情况，共进行了112中分析任务。通过大量的仿真分析，得出一些有益结论，为工程实际提供一些参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2开合结构的发展历史及现状

1.2.1开合结构的发展历史

1.2.2开合结构的现有研究水平及发展趋势

1.3本文的主要研究内容

第2章开合屋盖的结构体系

2.1开合屋盖结构的分类

2.1.1开合屋盖的分类

2.1.2屋盖体系的开合方式及划分原则

2.2开合屋盖结构的驱动与行走机构

2.2.1驱动方式

2.2.2行走机构

2.3开合屋盖结构的荷载及评价原则

2.3.1风荷载

2.3.2雪荷载

2.3.3地震荷载

2.3.4开合屋盖结构的特有荷载

2.3.5开合屋盖结构的评价原则

第3章开合屋盖结构的静力特性

3.1开合屋盖结构静力分析的一般原理和方法

3.2利用ABAQUS软件进行算例分析

3.2.1ABAQUS中的梁单元

3.2.2算例模型

3.2.3静力计算分析

第4章开合屋盖结构的稳定分析

4.1引言

4.2失稳现象

4.3屈曲类型

4.4网壳结构的稳定分析方法

4.4.1线性稳定分析

4.4.2非线性稳定分析

4.5算例分析

4.5.1固定屋盖的稳定分析

4.5.2整个屋盖的稳定分析

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文