弦支穹顶结构静力稳定及动力响应分析

发布时间：2021-04-30 07:02

　　弦支穹顶是刚柔并济的大跨预应力结构,由上部单层网壳及下部索撑体系组成,充分结合了单层球面网壳和索穹顶结构的优点,具有造型优美、结构性能优良等特点。然而,弦支穹顶结构对几何缺陷较为敏感,其稳定性是目前最为突出的问题。近年来,国内外地震频发,弦支穹顶结构又常被用于体育馆、博物馆等大型公共建筑,其地震作用下的动力性能不能忽视。本文选取河北北方学院体育馆实际工程为研究对象,采用ANSYS有限元软件计算分析体育馆的静力及动力稳定性能。本文主要进行了以下三个方面研究:1.以上部弦支穹顶钢屋盖为研究对象,进行特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,计算中考虑几何和材料非线性、活荷载不利布置、初始几何缺陷分布模式和大小等因素,研究屋盖结构的静力稳定承载能力。计算发现:活荷载的布置方式影响弦支穹顶结构的屈曲变形模态;弦支穹顶结构初始几何缺陷按最低阶屈曲模态引入时求得的承载力系数并非最低;弦支穹顶结构对初始几何缺陷的变化比较敏感,初始几何缺陷大小的选取应兼顾工程实际情况合理取值。2.考虑下部钢筋混凝土结构的影响,分别对单弦支穹顶屋盖结构和上下部协同工作的体育馆整体结构进行了自振特性的对比分析。可知考虑下部混凝土结... 

【文章来源】：河北大学河北省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 弦支穹顶特点及应用
        1.1.2 空间结构失稳影响
        1.1.3 地震灾害
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 弦支穹顶静力稳定研究现状
        1.2.2 弦支穹顶地震反应研究现状
    1.3 本文研究意义及主要内容
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 主要内容
第二章 有限元分析理论及结构模型建立
    2.1 有限元分析相关理论
        2.1.1 屈曲分析理论
        2.1.2 时程分析法
        2.1.3 ANSYS单元类型选择
    2.2 河北北方学院体育馆工程概况
        2.2.1 工程背景
        2.2.2 结构材料
        2.2.3 结构荷载参数
    2.3 有限元模型建立
    2.4 本章小结
第三章 弦支穹顶屋盖静力稳定性能分析
    3.1 特征值屈曲分析
    3.2 非线性屈曲分析
        3.2.1 初始几何缺陷分布模式的影响
        3.2.2 初始几何缺陷大小的影响
    3.3 本章小结
第四章 上下部协同工作对钢屋盖抗震性能影响的研究
    4.1 结构自振特性分析
    4.2 结构动力响应对比分析
        4.2.1 地震波的输入
        4.2.2 最大节点位移响应
        4.2.3 结构变形响应分析
        4.2.4 特征节点位移分析
        4.2.5 杆件塑性发展及分布
        4.2.6 环索内力响应分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间的研究成果



本文编号：3169046