索支撐空間網(wǎng)格結構靜力穩(wěn)定性能研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、索支撐空間網(wǎng)格結構是一種適合于玻璃采光頂結構特點的新型單層網(wǎng)殼結構形式。每個網(wǎng)格單元為平面四邊形，方便了玻璃面板的制作和安裝，提高了結構的通透性。面內(nèi)對角向的交叉支撐索提高了四邊形網(wǎng)格的面內(nèi)剪切剛度，使結構整體成為一種由剛性梁單元和柔性索單元共同組成的混合結構。使用表面滑移法，通過準線和母線的相互滑移進行索支撐空間網(wǎng)格結構的曲面生成和網(wǎng)格劃分。該類結構以彈性失穩(wěn)為主，整體穩(wěn)定承載能力較弱，需著重考慮。同時其是缺陷敏感型結構，需要考慮初始

2、缺陷對穩(wěn)定承載力的影響。索支撐空間網(wǎng)格結構節(jié)點構造特殊，常采用平面內(nèi)鉸接，平面外剛接的半剛性節(jié)點。
　　 目前，對索支撐空間網(wǎng)格結構靜力穩(wěn)定承載力的計算主要采用有限元法，相比于解析法物理意義不夠清晰，也無法為工程技術人員提供方便實用的計算公式。半剛性節(jié)點的索支撐空間網(wǎng)格結構穩(wěn)定性能相關研究也較少。
　　 本文基于連續(xù)殼體理論，以橢圓拋物面索支撐空間網(wǎng)格結構和聯(lián)方柱面索支撐空間網(wǎng)格結構為研究對象，推導了具有初始缺陷的兩種殼

3、體結構的幾何方程、物理方程、平衡方程。使用靜力法求解幾何方程、物理方程、平衡方程，得到了具有初始缺陷的兩種殼體結構線性穩(wěn)定承載能力計算公式。從網(wǎng)格的受力性能出發(fā)，推導了兩向正交索支撐網(wǎng)格及聯(lián)方索支撐網(wǎng)格的等代剛度，包括軸向剛度、剪切剛度、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度，并討論了拉索對網(wǎng)格剪切剛度的影響。通過有限元數(shù)值算例驗證了公式，分析了誤差產(chǎn)生原因，提出了誤差修正系數(shù)，并通過數(shù)值算例驗證了修正公式的準確性。
　　 本文使用彈簧單元建立了半

4、剛性節(jié)點的橢圓拋物面索支撐空間網(wǎng)格結構和聯(lián)方柱面索支撐空間網(wǎng)格結構的有限元模型。使用有限元方法，同時考慮幾何非線性和物理非線性，考察了半剛性節(jié)點的兩種索支撐空間網(wǎng)格結構的穩(wěn)定承載能力，比較了與剛性節(jié)點連接的結構穩(wěn)定承載能力的差別。通過參數(shù)分析考察了鋼桿件截面、索截面、索初始預應力、矢跨比以及荷載分布形式等對結構穩(wěn)定承載能力的影響，提出了采用半剛性節(jié)點的兩種索支撐空間網(wǎng)格結構穩(wěn)定承載能力修正系數(shù)。
　　 研究結果表明:基于連續(xù)殼體

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