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《河北工业大学》 2006年
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大跨径钢筋混凝土拱壳结构力学性能分析

席慧彩  
【摘要】:随着社会的发展,人们对建筑结构的要求越来越高。除了要满足结构实用的目的以外,还要求结构造型美观大方、经济耐用、大跨空间等。而大跨径混凝土拱壳结构正好满足了人们的这一要求。相对于一些外形单一的建筑结构,其优美的曲线、廉价的建筑材料,以及实现大跨径的能力无疑有着很大的优势。混凝土结构从的整体造价上相对于钢结构要低很多,而在保证安全性的基础上,结构的经济性能也是不容忽视的重要因素。本文就所研究的大跨径混凝土拱壳结构,采用轻骨料混凝土材料从造价上来说有时比普通的混凝土材料更经济。无疑这种结构有着广阔的应用前景。 然而到目前为止,人们对于大跨径的混凝土拱壳结构的研究还不是很多。本文采用大型有限元分析软件ANSYS对这一结构进行了较详尽的分析。在分析过程中,首先采用计算简单的且易被大多数工程人员掌握的线性分析方法对结构形式进行了优化选择,找出结构形式对结构性能的影响,从而为进一步分析结构做了一些基础性工作。 对于这种大跨径混凝土拱壳结构来说,仅仅进行线性影响分析是远远不够的,因为结构的跨径比较大,结构比较柔,结构的几何非线性和材料非线性比较明显,所以对结构进行非线性分析更能得到符合实际情况的结果。本文对结构进行非线性分析的结果也验证了这一结论,即这种结构的非线性情况很明显。如果仅对结构进行线性分析就会大大高估结构的承载能力,则结构的安全性也不能得到保证。 在对结构进行了基本性能分析后,本文对容易使结构产生失稳的侧向荷载和地震作用进行了分析。发现这种结构对侧向荷载比较敏感,而且在地震的作用下结构会产生较大的水平位移。此外,在如何减小侧向荷载和地震作用对结构的影响,结构内增开洞口后的影响等尚需进行深入地分析研究。
【学位授予单位】:河北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU375

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