“蝙蝠状”双层折面空间网格结构性能分析

摘要

折面空间网格结构作为一种空间异型网格结构,其结构性能的研究日益受到重视。本文以中国江苏常熟服装城中心广场钢结构天幕屋盖工程为背景,利用Midas、ANSYS有限元分析软件对“蝙蝠状”双层折面空间网格结构进行了静力性能分析、温度效应分析、自振特性及反应谱分析和风振响应分析,同时对屋盖结构和下部支撑钢柱进行了施工技术分析。
　　介绍了该网格结构的工程概况、结构形式、计算模型和荷载工况(包括恒荷载、活荷载和风荷载)及组合,然后利用Midas软件对结构进行静力性能分析,研究网格结构在荷载组合作用下的支座反力、杆件应力和节点位移。分析显示该网格结构空间整体作用较强,结构刚度足够大,内力分布比较均匀,具有良好的静力特性。
　　介绍了温度作用的概念,研究了该网格结构在年温温度荷载作用下的力学性能,分析显示温度作用对该网格结构的水平支座反力和节点位移影响较大,竖向反力和杆件应力影响较小。在温度荷载参与的荷载组合作用下,该网格的支座反力、杆件应力、节点位移均满足设计要求。
　　利用模态分析研究网格结构的自振特性,分析结构体系的合理性以及进行振型截断分析。利用振型分解反应谱法研究网格结构在多向地震作用下的动力响应,分析结构各部分杆件动内力分布规律。将地震作用与其他荷载进行组合,对网格结构的抗震性能进行分析。研究得出该网格结构的抗震设计满足要求,具有良好的抗震性能。
　　数值风洞分析获得各风向角下屋盖各节点的分块体型系数并编制了模拟风速曲线的计算机程序,经验证具有较高的效率和满意的结果。建立合理有限元模型,对“蝙蝠状”双层折面空间网格结构进行风振响应分析,并计算该网格结构的风振系数,所得结论可用于结构静力性能计算。
　　对该“蝙蝠状”折面空间网格结构屋盖及下部支承钢柱在施工中所遇到的技术问题进行分析,得出了一些有价值的结论。

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第一章 绪论

1.1概述

1.2折面空间网格结构的发展与应用

1.3折面空间网格结构的分类

1.4本文工程背景

1.5本文研究内容

第二章 “蝙蝠状”双层折面空间网格结构静力性能分析

2.1结构概况

2.2 MIDAS有限元模型

2.3静力计算结果

2.4本章小结

第三章 温度对“蝙蝠状”双层折面空间网格结构的影响分析

3.1温度作用概述

3.2温度荷载

3.3温度荷载对结构静力性能影响

3.4本章小结

第四章 “蝙蝠状”双层折面空间网格结构的地震作用分析

4.1本章概述

4.2结构自振特性分析

4.3结构振型分解反应谱法分析

4.4结构抗震性能分析

4.5本章小结

第五章 “蝙蝠状”双层折面空间网格结构的风振响应分析

5.1本章概述

5.2风振响应分析理论

5.3风振响应分析计算

5.4风荷载标准值计算

5.5主要结论

第六章 “蝙蝠状”双层折面空间网格结构屋盖及下部支承钢柱施工技术分析

6.1结构施工概述

6.2钢柱施工原理及方案

6.3钢柱结构概况

6.4钢柱施工技术问题汇总

6.5本章小结

第七章 本文结论与展望

7.1本文结论

7.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

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