矩形平面單層球面網(wǎng)殼的靜力與穩(wěn)定性研究.pdf

1、球面網(wǎng)殼因其建筑外型美觀、結(jié)構(gòu)受力合理、經(jīng)濟(jì)效果好而得到較為廣泛的推廣與應(yīng)用。矩形建筑平面在實(shí)際工程中最為常見，隨著人們對(duì)建筑功能需求的不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)的形式也日趨復(fù)雜多樣，傳統(tǒng)的圓形底面球面網(wǎng)殼已經(jīng)不能滿足建筑多樣性的要求。因此，對(duì)矩形平面單層球面網(wǎng)殼的靜力與穩(wěn)定性能進(jìn)行研究顯得十分必要。
　　對(duì)于常見的圓形底面單層球面網(wǎng)殼，其靜力與穩(wěn)定性能的研究已經(jīng)比較成熟，但是對(duì)于底面為矩形的單層球面網(wǎng)殼的研究還甚少。本文以矩形平面球面網(wǎng)

2、殼為研究對(duì)象，運(yùn)用通用有限元分析軟件ANSYS，系統(tǒng)地研究了此類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的靜力與穩(wěn)定性能。本文主要完成了以下幾方面的工作:
　　本文首先比較分析了其常見三種網(wǎng)格形式的靜力與穩(wěn)定性能，選出矩形平面單層球面網(wǎng)殼較為合理的一種網(wǎng)格形式，然后對(duì)其進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究。從大規(guī)模的參數(shù)分析入手，較為系統(tǒng)地研究了矩形平面單層球面網(wǎng)殼的靜力穩(wěn)定性能，包括桿件截面、初始幾何缺陷、荷載不對(duì)稱分布、邊界約束、立體桁架剛度等對(duì)網(wǎng)殼極限承載能力的影響，在此基

3、礎(chǔ)上對(duì)大量計(jì)算結(jié)果進(jìn)行回歸分析處理，得到矩形平面單層球面網(wǎng)殼極限承載能力的擬合公式。
　　接著，本文研究了半剛性節(jié)點(diǎn)矩形平面單層三向球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，包括節(jié)點(diǎn)幾何參數(shù)、初始缺陷、荷載不對(duì)稱分布等因素對(duì)半剛性節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)極限荷載的影響。
　　最后，在幾何非線性基礎(chǔ)上進(jìn)一步詳細(xì)研究了材料非線性以及桿件失穩(wěn)對(duì)矩形平面單層三向球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜力穩(wěn)定性能的影響，并且提出了提高該網(wǎng)殼極限承載力的具體有效措施。
　　本文的研究可