基于模態(tài)分析的大跨空間結(jié)構(gòu)概念設(shè)計研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計，即是從宏觀上、全局上進行的結(jié)構(gòu)方案整體設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對結(jié)構(gòu)概念設(shè)計有相應(yīng)的條文規(guī)定，但以定性規(guī)定為主，在指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，可操作性不強且趨于保守，對于一些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，仍是以工程設(shè)計經(jīng)驗為主導(dǎo)的。
　　 模態(tài)分析是一種定量的分析方法，目前主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題的研究。然而，結(jié)構(gòu)的特征參量是僅與結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度有關(guān)的參數(shù)，應(yīng)當(dāng)在更為廣泛的結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，特別是質(zhì)量與剛度的設(shè)計與分析中起到重要的作用。模態(tài)分析方

2、法一般不涉及荷載工況組合和復(fù)雜的力學(xué)分析問題，所以更適合于指導(dǎo)結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計。
　　 在國家自然科學(xué)基金項目“基于特征參量控制的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究”(項目編號:50978232)的資助下，本文結(jié)合某影劇院結(jié)構(gòu)，對大跨空間類結(jié)構(gòu)的剛度特性和振型特征進行了分析總結(jié)，并對該類結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計方法進行了探索性研究;以期對大跨空間類結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計提供新的方法和思路，同時也希望這種方法能夠應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)形式的概念設(shè)計。
　　 本文的

3、主要工作主要有以下幾點:
　　 1)通過三組模型對大跨空間結(jié)構(gòu)的剛度特性和振型特點進行了總結(jié)分析，研究了大跨空間結(jié)構(gòu)的剛度分布與振型間的對應(yīng)關(guān)系，以期利用其振型特征對大跨空間類結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計進行指導(dǎo)。
　　 2)利用某影劇院實體結(jié)構(gòu)進行了大跨空間結(jié)構(gòu)實例分析。分析表明，利用振型分析的方法可以方便的找出該影劇院結(jié)構(gòu)在剛度設(shè)計方面的顯著缺陷。
　　 3)探討了該影劇院結(jié)構(gòu)原有的修正方案——粘鋼板加固方案，并進行了模態(tài)