弦支穹顶结构找力优化方法及施工仿真分析
发布时间：2022-01-24 07:47
弦支穹顶结构是由上部单层网壳与下部索杆体系杂交而成的自平衡结构,由于其受力合理,近年来被广泛地用于大跨度空间结构。本文在查阅大量相关文献的基础上,对该结构体系的找力分析、预应力优化及施工仿真分析等问题进行研究。主要内容如下:（1）采用能量法分别对弦支穹顶结构在竖向荷载及预应力作用下的变形函数进行推导,得到了相应的位移解析表达式,为该类结构的预应力确定提供了新思路。算例分析表明:基于能量法的计算结果与有限元法相比,概念清晰,误差较小,精度较高,由此验证了本文推导的变形函数的适用性。（2）提出了弦支穹顶结构的找力分析新方法——基于预应力水平的分布更新法。该方法以不断更新的预应力比值来分配拉索预应力,以索力为收敛控制参数,迭代得到满足要求的预应力分布,并与弹性支座法进行对比,验证了该方法的合理性。结果表明:基于预应力水平的分布更新法,不仅计算效率高,求解速度快,所得结果更接近优化目标,适用于弦支穹顶结构的找力分析。（3）将模拟植物生长算法（PGSA）应用于弦支穹顶结构的预应力优化研究。分析了该算法的局限性,即初始生长点选取的任意性导致PGSA陷入局部最优解,以及劣质生长点的存在导致部分生长点...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弦支穹顶结构体系弦支穹顶结合了索穹顶与单层网壳的特点，充分发挥柔性与刚性的
聚会穹顶 日本 46天津保税区商务中心大堂 天津 35武汉体育馆 武汉 135×115常州体育馆 常州 120×80北京工业大学体育馆 北京 93济南奥体中心体育馆 济南 122安徽大学体育馆 合肥 87大连体育馆 大连 145×116东莞厚街体育馆 东莞 110×80其中，国内较为典型的弦支穹顶结构工程如下。(1) 北京工业大学体育馆(图 1-2)的主馆屋盖为球壳型，跨度 93m，矢高 9.3m，布置5 圈索杆，外挑的悬挂结构长度不等，最大的悬挑跨度为 15m[26]。
图 1-3 济南奥体中心体育馆(3) 厚街体育馆(图 1-4)屋盖为椭圆抛物面，长轴 127.9m，短轴 93m，其中支座的110m 80m，矢高为 9.4m，布置 4 圈索杆，上部单层网壳结构选用凯威特型+联方合布置形式[28]。图 1-4 厚街体育馆从上述已建成的项目可知，跨度大且造型新颖的弦支穹顶结构已开始在祖国大地个角落崭露头角。与外形完全依赖于预应力的索穹顶相比，弦支穹顶结构的造型更
【参考文献】：
期刊论文
[1]粒子群算法不同惯性权重之间的比较[J]. 张志宇,白云霞. 淮海工学院学报(自然科学版). 2016(01)
[2]张拉整体高耸结构施工误差研究[J]. 马瑞嘉,马人乐. 施工技术. 2016(02)
[3]基于能量原理的伞状全张力结构性能分析[J]. 罗斌,施乾浩,韩立峰. 建筑结构学报. 2014(09)
[4]大跨度空间结构发展历程与展望[J]. 王俊,赵基达,蓝天,钱基宏,宋涛. 建筑科学. 2013(11)
[5]厚街体育馆大跨度椭圆抛物面弦支穹顶结构的非线性屈曲分析[J]. 姜正荣,王仕统,石开荣,彭志涵,高晓楠,孔鹏. 土木工程学报. 2013(09)
[6]空间预应力钢结构拉索等效预张力确定方法研究[J]. 王永泉,郭正兴,罗斌,石开荣. 土木工程学报. 2013(06)
[7]改进粒子群算法及其在风电系统中的应用[J]. 包广清,毛开富. 控制工程. 2013(02)
[8]考虑杆件失稳的网壳结构稳定分析方法[J]. 田伟,赵阳,董石麟. 工程力学. 2012(10)
[9]多目标旅行商问题的模拟植物生长算法求解[J]. 郗莹,马良,戴秋萍. 计算机应用研究. 2012(10)
[10]索穹顶无支架提升牵引施工技术及全过程分析[J]. 罗斌,郭正兴,高峰. 建筑结构学报. 2012(05)
博士论文
[1]大跨度空间钢结构施工技术研究与监测[D]. 牛犇.天津大学 2014
[2]粒子群算法改进及其在电力系统的应用[D]. 黄平.华南理工大学 2012
[3]弦支穹顶结构施工控制理论分析与试验研究[D]. 张国发.浙江大学 2009
[4]弦支穹顶结构的理论分析与试验研究[D]. 郭佳民.浙江大学 2008
[5]弦支穹顶结构的理论研究[D]. 张明山.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于径向索张拉原理的弦支穹顶结构施工技术研究[D]. 武刚.大连理工大学 2015
[2]大跨度弦支穹顶结构的静力稳定性及施工仿真分析[D]. 熊逸丰.华南理工大学 2015
[3]基于改进PGSA的预应力钢结构优化设计及其拉索索力识别方法研究[D]. 阮智健.华南理工大学 2015
[4]大跨度弦支穹顶结构的缺陷敏感区域及动力稳定性研究[D]. 刘红亮.华南理工大学 2015
[5]基于改进的模拟植物生长算法的弦支穹顶结构优化设计研究及其抗震性能分析[D]. 陈前.华南理工大学 2013
[6]弦支穹顶结构自振特性及动力性能分析研究[D]. 刘婷婷.山东建筑大学 2013
[7]量子粒子群算法的改进及其在认知无线电频谱分配中的应用[D]. 丁颖.南京邮电大学 2013
[8]模拟退火算法在结构拓扑优化和复合材料铺层优化中的应用[D]. 王力.大连理工大学 2008
[9]弦支穹顶结构的稳定性能研究及工程应用[D]. 陈小培.哈尔滨工业大学 2007
[10]弦支穹顶结构的静力性能研究[D]. 姚姝.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3606172
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
弦支穹顶结构体系弦支穹顶结合了索穹顶与单层网壳的特点，充分发挥柔性与刚性的
聚会穹顶 日本 46天津保税区商务中心大堂 天津 35武汉体育馆 武汉 135×115常州体育馆 常州 120×80北京工业大学体育馆 北京 93济南奥体中心体育馆 济南 122安徽大学体育馆 合肥 87大连体育馆 大连 145×116东莞厚街体育馆 东莞 110×80其中，国内较为典型的弦支穹顶结构工程如下。(1) 北京工业大学体育馆(图 1-2)的主馆屋盖为球壳型，跨度 93m，矢高 9.3m，布置5 圈索杆，外挑的悬挂结构长度不等，最大的悬挑跨度为 15m[26]。
图 1-3 济南奥体中心体育馆(3) 厚街体育馆(图 1-4)屋盖为椭圆抛物面，长轴 127.9m，短轴 93m，其中支座的110m 80m，矢高为 9.4m，布置 4 圈索杆，上部单层网壳结构选用凯威特型+联方合布置形式[28]。图 1-4 厚街体育馆从上述已建成的项目可知，跨度大且造型新颖的弦支穹顶结构已开始在祖国大地个角落崭露头角。与外形完全依赖于预应力的索穹顶相比，弦支穹顶结构的造型更
【参考文献】：
期刊论文
[1]粒子群算法不同惯性权重之间的比较[J]. 张志宇,白云霞. 淮海工学院学报(自然科学版). 2016(01)
[2]张拉整体高耸结构施工误差研究[J]. 马瑞嘉,马人乐. 施工技术. 2016(02)
[3]基于能量原理的伞状全张力结构性能分析[J]. 罗斌,施乾浩,韩立峰. 建筑结构学报. 2014(09)
[4]大跨度空间结构发展历程与展望[J]. 王俊,赵基达,蓝天,钱基宏,宋涛. 建筑科学. 2013(11)
[5]厚街体育馆大跨度椭圆抛物面弦支穹顶结构的非线性屈曲分析[J]. 姜正荣,王仕统,石开荣,彭志涵,高晓楠,孔鹏. 土木工程学报. 2013(09)
[6]空间预应力钢结构拉索等效预张力确定方法研究[J]. 王永泉,郭正兴,罗斌,石开荣. 土木工程学报. 2013(06)
[7]改进粒子群算法及其在风电系统中的应用[J]. 包广清,毛开富. 控制工程. 2013(02)
[8]考虑杆件失稳的网壳结构稳定分析方法[J]. 田伟,赵阳,董石麟. 工程力学. 2012(10)
[9]多目标旅行商问题的模拟植物生长算法求解[J]. 郗莹,马良,戴秋萍. 计算机应用研究. 2012(10)
[10]索穹顶无支架提升牵引施工技术及全过程分析[J]. 罗斌,郭正兴,高峰. 建筑结构学报. 2012(05)
博士论文
[1]大跨度空间钢结构施工技术研究与监测[D]. 牛犇.天津大学 2014
[2]粒子群算法改进及其在电力系统的应用[D]. 黄平.华南理工大学 2012
[3]弦支穹顶结构施工控制理论分析与试验研究[D]. 张国发.浙江大学 2009
[4]弦支穹顶结构的理论分析与试验研究[D]. 郭佳民.浙江大学 2008
[5]弦支穹顶结构的理论研究[D]. 张明山.浙江大学 2004
硕士论文
[1]基于径向索张拉原理的弦支穹顶结构施工技术研究[D]. 武刚.大连理工大学 2015
[2]大跨度弦支穹顶结构的静力稳定性及施工仿真分析[D]. 熊逸丰.华南理工大学 2015
[3]基于改进PGSA的预应力钢结构优化设计及其拉索索力识别方法研究[D]. 阮智健.华南理工大学 2015
[4]大跨度弦支穹顶结构的缺陷敏感区域及动力稳定性研究[D]. 刘红亮.华南理工大学 2015
[5]基于改进的模拟植物生长算法的弦支穹顶结构优化设计研究及其抗震性能分析[D]. 陈前.华南理工大学 2013
[6]弦支穹顶结构自振特性及动力性能分析研究[D]. 刘婷婷.山东建筑大学 2013
[7]量子粒子群算法的改进及其在认知无线电频谱分配中的应用[D]. 丁颖.南京邮电大学 2013
[8]模拟退火算法在结构拓扑优化和复合材料铺层优化中的应用[D]. 王力.大连理工大学 2008
[9]弦支穹顶结构的稳定性能研究及工程应用[D]. 陈小培.哈尔滨工业大学 2007
[10]弦支穹顶结构的静力性能研究[D]. 姚姝.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3606172
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