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单元拼装式自平衡预应力空间结构体系工作机理的研究

黄祚万  
【摘要】: 本文以一种全新的预应力空间结构为研究对象,通过大型有限元分析软件ANSYS建立有限元模型,分析单元拼装式自平衡预应力空间结构体系内力的重复、转移、质变和优化等有关工作机理,归纳总结结构变化规律,发掘结构的自身特点,使结构充分发挥作用。 本文首先介绍了预应力空间结构的发展趋势及应用。介绍了单元拼装式自平衡预应力基本单元的结构形式,详细分析了结构单元在有无预应力两种状态作用下的各杆件内力变化情况。并阐述了单元拼装式自平衡预应力基本单元在整体结构中的表现性能。该空间结构体系在两种状态下,通过对比分析,研究出预应力结构比非预应力结构有明显的优越性。其次介绍了预应力空间结构多次施加预应力的原理及特点;利用ANSYS对单元拼装式自平衡预应力网壳穹顶结构施加二次预应力;研究二次预应力下的结构单元峰值内力及结构节点峰值位移,并将其与结构体系在外荷载作用下的构件内力及位移进行了对比分析。总结了本文的主要成果并指出了需要进一步开展的工作,将为此体系在今后实际工程中的应用及结构分析打下重要的理论基础。


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