圓環(huán)弦桿網架結構的構成及其結構性能研究.pdf

1、在我國，鋼結構的應用隨鋼產量的增加由單純強調經濟性向綜合考慮經濟、美觀、施工方便的全方位方向發(fā)展，新的結構體系被不斷創(chuàng)造。網格結構是鋼結構的重要分支之一，自引進以來，足跡已遍布全國各處，應用十分廣泛，但日益增加的應用也帶來了對傳統(tǒng)網格結構的審美疲勞。國內外眾多學者和工程師對于新構形結構的研究與實踐不斷為網格結構注入活力，新型網格結構類型持續(xù)擴展。對傳統(tǒng)網格結構的研究在九十年代已基本結束，目前的研究主要是針對具有新穎構形形式的結構。圓弧元

2、素相比于直線造型有曲線美，具有更強的觀賞感，可以豐富網架結構的結構形式。
　　本文擬將圓弧元素引入網架結構，探索使用圓環(huán)做為弦桿時，網架的合理計算模型和力學性能，旨在拓展網架形式，豐富結構體系，指導工程實踐。本文所做具體工作如下：
　　(1)結合結構的幾何構成原則，以直桿元素和圓環(huán)元素為基本單元，構建可行網架的幾何模型，并預測結構可能具有的力學性質。
　　(2)提出力學模型假設，借助ANSYS軟件，選取合適的單元類型，

3、建立有限元分析模型。
　　(3)分別以圓環(huán)布置在上弦和下弦的網架為研究對象，進行結構的靜力性能分析，認識結構性能；根據(jù)計算反映出來的內力特點，探究了結構可能的簡化模型，最終確定結構的最簡合理模型為圓環(huán)層弦桿采用空間圓弧梁單元，腹桿和非圓環(huán)層弦桿采用空間桿單元，除圓環(huán)弦層桿件之間的連接為剛接外，其余桿件兩端均鉸接；在微觀上，探究了內力在圓環(huán)上的分布特點，確定了桿件可取相鄰圓環(huán)切點間弧段作為計算單元，最不利截面可取為這段圓弧的跨中。<