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球面网壳考虑施工影响的全过程受力分析

刘满怀  
【摘要】: 近年来大跨空间结构因造型新颖而在场馆建设中得到越来越广泛的应用。这类结构受力复杂、施工难度大,其施工阶段中因结构几何形态与边界条件都与使用阶段有很大差别,按常规设计方法得到的结果可能使结构在施工过程中处于不安全状态,或施工完成后结构性能不满足设计要求。因此大跨空间结构施工过程的模拟与监测和稳定性的分析是保证结构施工过程安全性和日后正常使用的重要环节。本文以江南大学体育馆屋盖结构工程为背景,就相关问题进行研究,主要包括以下几方面内容: 1)运用有限元程序对局部单层球面网壳结构进行了考虑施工过程的计算分析,研究了不同施工顺序、不同临时支撑刚度对结构应力分布与变形的影响。 2)采用普通应变计、光栅应变计对不同施工阶段的结构受力进行监测,并与理论计算的施工过程分析结果比较。 3)在施工阶段计算、监测的基础上,进行了计入施工过程影响的使用阶段的受力分析,并就进一步的监测提出可行的安排。 4)运用有限元程序求解了该结构的特征根,采用了一致缺陷法模拟结构的缺陷,对结构进行了全过程几何非线性计算,分析了支座刚度对结构稳定性的影响。同时对结构进行弹塑性大位移分析,并与只考虑几何非线性稳定计算结果进行了对比分析。 5)根据上述计算分析对局部单层网壳结构的设计及施工提供指导性意见。


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