广饶国际博览中心弦支网壳结构设计与分析

摘要

弦支网壳结构是一种新型预应力空间结构体系，它可以达到减少结构自重、提高结构稳定性以及实现结构自平衡的效果。本文以广饶国际博览中心为研究背景，采用Midas Gen与ANSYS两种软件分析了椭球形弦支网壳结构的各项力学性能。
　　本文介绍了空间结构和预应力空间结构发展概况，提出了弦支网壳结构的概念。介绍了本工程的设计依据和荷载条件等工程背景，对比了单层网壳、拱桁架-单层网壳和弦支网壳结构的受力和经济性能；对弦支网壳结构进行了网格划分、拉索布置、支承方式等方面的优化。
　　对弦支网壳结构进行静力性能分析，通过比对原模型、仅有水平索模型、仅有弦支索模型和单层网壳模型，研究了不同拉索布置对弦支网壳结构静力性能的影响。研究了竖向和水平支承刚度对结构静力性能的影响。
　　对弦支网壳结构进行特征值屈曲分析，通过对比上述四种模型，研究了不同拉索布置对弦支网壳特征值屈曲分析的临界荷载和屈曲模态的影响。将初始几何缺陷引入模型，分析得到了结构弹性几何非线性分析和弹塑性几何非线性分析的临界荷载，研究了水平支承刚度和缺陷对结构稳定性能的影响。
　　分析了结构的自振特性，得到了结构的自振模态和自振频率。对结构进行了振型分解反应谱分析和动力时程分析，得到了地震作用对结构的影响。

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第一章 绪论

1.1空间结构概述

1.2弦支结构概念与分类

1.3空间弦支结构的工程发展与应用

1.4工程背景及主要研究内容

第二章 椭球形屋面结构选型及优化分析

2.1结构方案比选

2.2 网格划分优化

2.3拉索布置方案优化

2.4 支承方案优化

2.5本章小结

第三章 弦支网壳结构静力性能分析

3.1弦支网壳结构基本静力性能分析

3.2拉索布置对结构静力性能影响分析

3.3支承条件对结构静力性能的影响

3.4本章小结

第四章 弦支网壳结构稳定性能分析

4.1稳定分析基本理论

4.2弦支网壳特征值屈曲分析

4.3几何非线性分析

4.4双重非线性分析

4.5本章小结

第五章 弦支网壳结构动力性能分析

5.1自振特性分析

5.2振型分解反应谱法分析

5.3多遇地震时程分析

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

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