環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼理論分析和試驗的研究

《環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼理論分析和試驗的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼的理論分析與試驗研究姓名：鄭曉清申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：董石麟2013-03-08浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要摘要本文提出的環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼是一種由三角形網(wǎng)格組成、外形具有環(huán)向折板造型的單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是單向折線形平板網(wǎng)架在回轉(zhuǎn)曲面結(jié)構(gòu)構(gòu)形中的拓展，兼有雙層網(wǎng)架和單層網(wǎng)殼的受力特性和優(yōu)點，可用于中小跨度的閉口穹頂結(jié)構(gòu)，也可用于開大、小孔洞的屋蓋和懸挑結(jié)構(gòu)。為改善環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼的受力性能，本文還提出了弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)

2、構(gòu)，從而使得結(jié)構(gòu)可以跨越更大的跨度。針對這兩種新型結(jié)構(gòu)體系，本文分別從理論和試驗兩個方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。第1章回顧了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史、形式與分類，介紹了折線形結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程、結(jié)構(gòu)特點和工程應(yīng)用情況，系統(tǒng)闡述了本文的研究背景，明確了論文的研究內(nèi)容。．第2章歸納和總結(jié)了環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)有無加強(qiáng)桿件、折板厚度變化情況、桿件與節(jié)點類型提出了三種不同的分類方法；為改善結(jié)構(gòu)受力性能提出了預(yù)應(yīng)力環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，并根據(jù)不同的索桿布置方式對預(yù)應(yīng)力網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分類。第3章通過對環(huán)

3、向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)型研究和機(jī)動分析，論證了它是一種滿足幾何不變性要求的靜定空間桁架結(jié)構(gòu)；針對環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和環(huán)桿加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系提出了簡化桿系計算模型，建立了基本方程，可方便地求得結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移，同時指出，這也是個精確解。第4章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)圈封口的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了均布荷載作用下的靜力性能分析，研究了不同節(jié)點連接方案對結(jié)構(gòu)靜力性能的影響；以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系為研究對象，分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結(jié)構(gòu)靜力性能

4、的影響。第5章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)圈封口的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了動力特性分析，研究了不同節(jié)點連接方案對結(jié)構(gòu)動力性能的影響。以節(jié)點為金鉸接的內(nèi)圈封口的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系為研究對象，分析了矢跨比、厚跨比和孔II浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要跨比等參數(shù)對結(jié)構(gòu)動力性能的影響；對內(nèi)圈封口的環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼及其對應(yīng)的全剛接網(wǎng)殼兩種結(jié)構(gòu)，分別采用振型分解反應(yīng)譜法和時程分析法進(jìn)行了抗震性能分析，并將所得結(jié)果進(jìn)行了對比。第6章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)圈封口的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了均布荷載作用下的穩(wěn)

5、定性能分析，研究了不同節(jié)點連接方案對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響；以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系為研究對象，分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響。第7章對五種不同布索方案的弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的靜力性能、動力性能和穩(wěn)定性能進(jìn)行了分析，并與環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了對比。對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼、弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼、單層球面網(wǎng)殼和雙層球面網(wǎng)殼這四種結(jié)構(gòu)的用鋼指標(biāo)做了對比分析。第8章設(shè)計了一環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的試驗?zāi)Ｐ停謩e對節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系

6、及其弦支結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了全跨、半跨荷載下的靜力荷載試驗，對試驗數(shù)據(jù)與理論分析結(jié)果進(jìn)行了比較和分析。第9章對本文的研究內(nèi)容做了總結(jié)，指出了今后進(jìn)一步的研究方向。關(guān)鍵詞：單層球面網(wǎng)殼；環(huán)向折線形；基本結(jié)構(gòu)體系；加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系·9靜力性能；動力特性；穩(wěn)定性能；參數(shù)分析；弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)；模型試驗III浙江大學(xué)博士學(xué)位論文AbstractThecircumferentialfoldedsingle-layerreticulatedsphericalshellproposedinthisthesisisakindofsin

7、gle-layerreticulatedshellcomposedoftriangularmesh，havingthecircumferentialfolded-planeappearance．Thisshellistheexpansionofthefolded—planespacetrussincurvedsurfaceconfiguration，combiningtheadvantagesofdouble．1ayerreticulatedshellandthesingle-layerreticulat

8、edsphericalshell，whichCanbeappliedtodomeandcantileverstructures．Inordertoimprovethemechanicspropertiesandstrideacrosslongerspan，thesuspendedcircumferentialfoldedsingle—layerreticulatedsphericalshellisputforward．This