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《兰州理工大学》 2009年
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大跨复杂网壳与下部结构协同工作性能研究

王磊  
【摘要】: 大跨复杂网壳结构因其造型优美,受力合理,结构灵活多样,机械化、工厂化程度高等特点,已经成为近年来发展较快的一种空间结构。随着大跨复杂网壳结构的广泛应用,其力学性能的研究日益受到重视。本文针对目前分析大跨复杂网壳结构所采用方法中存在的不足,结合最近的参考文献,在前人的工作基础之上,以甘肃省庆阳体育馆工程为背景,利用非线性有限元理论,通过大型有限元分析软件MIDAS和ANSYS研究了大跨复杂网壳与下部结构协同工作的力学性能,以期对结构的选型和设计起到一定的指导作用。另外,对于该类结构计算的两个关键问题“边界条件”和“阻尼比的取值”,在文中做详细讨论,希望对实际工程计算能起到借鉴作用。 本文主要作了以下工作: (1)应用MIDAS/Gen软件计算分析了不同边界条件对大跨复杂网壳整体结构支座反力、杆件内力、节点位移的影响。研究结果表明,网壳结构的支座型式应符合边界计算假定,边界支承刚度应根据下部结构的刚度和支座本身的刚度定量计算,实际工程设计时应充分考虑边界条件对大跨复杂网壳结构性能的影响; (2)应用MIDAS和ANSYS软件分别对网壳上部与整体结构进行模态分析,得出其固有频率,以便研究其动力特性; (3)针对上部钢网壳与下部混凝土支承体系这类组合结构,本文依据MIDAS/Gen软件中组阻尼比的定义,得出整体结构在不同振型下的阻尼比,进行结构可靠度分析,得出此大跨复杂网壳与下部结构协同工作的阻尼比在0.033-0.049之间; (4)应用ANSYS软件分别对上部网壳结构与整体结构体系进行动力时程分析,对比网壳结构中的节点位移和杆件轴力,作出网壳结构的节点位移时程曲线及杆件轴力的动内力时程曲线,进而研究下部混凝土支承体系对大跨复杂网壳结构抗震性能的影响。同时,本文通过选取不同阻尼比和不同的地震波,研究其对大跨复杂网壳结构抗震性能的影响。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TU399

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【参考文献】
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