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单层椭球面网壳的静力特性及其稳定性分析

谢丽楠  
【摘要】:椭球面网壳结构形式新颖,整体造型优美,形态舒展,曲线流畅,而且节省空间,在实际工程中已经被广泛应用。大部分展厅、场馆、剧院的顶层需要纵向较长、横向较短的大跨度空间结构形式,而椭球面网壳正具备这些特点,基于这种需求,本文对单层椭球面网壳进行分析与研究。 本文将椭球面曲面公式引入ANSYS,结合APDL参数化语言建立联方特型单层椭球面网壳和联方凯威型单层椭球面网壳模型,并分析不同参数对这两类网壳结构进行静力特性及稳定性的影响。 (1)通过改变短跨长度和矢跨比这两个参数,分别找出这两种类型网壳的杆件内力和节点位移的变化趋势,总结静力分析中网壳的变形规律。 (2)对这两种类型的单层椭球面网壳进行特征值屈曲分析,研究不同的短跨跨度、矢跨比对单层椭球面网壳的屈曲模态及特征值的影响。 (3)对这两类单层椭球面网壳进行几何非线性屈曲分析,研究荷载分布形式以及考虑不同大小的初始缺陷这两种因素对联方型和联方凯威特型单层椭球面网壳的稳定性的影响,并得出影响规律。 (4)归纳总结联方型单层椭球面网壳和联方凯威特型单层椭球面网壳在静力特性和静力稳定性两方面的异同点,为实际工程中网壳的选型、设计提供必要的理论依据。


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