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《广东工业大学》 2008年
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半刚性连接网壳结构的动力分析

常晓霞  
【摘要】: 传统的网壳结构分析和设计都是假定其节点连接为完全刚接或理想铰接。这种理想化的假设虽然能大大简化结构的设计分析过程,但却会造成理论与实践的明显差异、结构的不安全或偏保守、经济的不合理等现象。实际上,网壳结构中的节点都具有一定的刚度,并且介于理想铰接和刚接之间,即半刚性连接。针对目前的实际应用情况,本文分别对节点为刚性连接、半刚性连接、理想铰接的双层球面和柱面网壳结构进行计算比较分析,从而揭示半刚接网壳结构的动力特性。 本文先回顾了网壳结构和半刚性节点的研究成果以及网壳结构抗震分析方面的理论研究成果,总结了已经应用的半刚性分析的方法和原理:然后,本文选择合适的梁单元刚度方程,此单元是在引入基本假定的基础上通过在杆端引入虚拟的螺旋弹簧模拟柔性连接,再由严格的数学方法推导得到了杆系结构的统一计算模型,当该模型中的有关参数取特殊值时可直接得到理想铰接的模型或刚性连接的模型。文章并在此基础上编写了计算网壳结构动力性能的UEL程序。 本文的主要工作是:选用半刚性节点模型,利用有限元方法对球面网壳结构进行动力分析。选择半刚性连接形式下的单元刚度矩阵,通过求解特征值问题,得到半刚性球面和柱面网壳结构的自振特性规律,并与理想刚接及理想铰接情形进行对比。采用时程分析法对所选网壳结构进行了水平地震作用下的分析计算,比较了半刚性节点模型所得结果与理想刚接及理想铰情形的异同,说明使用半刚性模型进行结构计算分析的合理性,论文结论对网壳结构的工程设计及施工有一定的参考价值。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU399;TU311.3

【参考文献】
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