異型空間板殼結(jié)構(gòu)力學(xué)性能研究.pdf

1、近年來，異型空間板殼結(jié)構(gòu)在科學(xué)研究和工程實踐中都有了很大的發(fā)展，與平面結(jié)構(gòu)相比，異型空間板殼結(jié)構(gòu)具有很多獨特的特點，比如空間受力、造型復(fù)雜、內(nèi)部空間靈活等。本文以試驗研究為基礎(chǔ)，分析了異型空間板殼結(jié)構(gòu)的受力性能特點，具體進(jìn)行了以下三個方面的研究工作:
　　 (1)本文以橘子洲毛澤東青年藝術(shù)雕塑為工程背景，設(shè)計了三個異型空間板殼結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行模型試驗，其中模型一主要研究了核心筒壁的應(yīng)力應(yīng)變變化趨勢和橫向水平隔板對結(jié)構(gòu)整體性能的影響

2、，模型二主要測定了外荷載作用下空間板殼的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律以及水平加勁板對結(jié)構(gòu)受力性能的影響程度，模型三主要研究了短肢剪力墻、框架柱和外維護(hù)板殼的受力性能和變形特點。通過實驗研究，得到了三個模型的混凝土開裂荷載和極限荷載，并對試驗?zāi)Ｐ驮谪Q向荷載作用下的結(jié)構(gòu)變形、混凝土應(yīng)變、鋼筋應(yīng)變以及裂縫分布情況等試驗現(xiàn)象進(jìn)行了分析研究，分析了異型空間板殼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能特點，為實際工程建設(shè)提供了參考建議。
　　 (2)根據(jù)三個試驗?zāi)Ｐ?，采用MID

3、AS分析軟件分別建立與之相對應(yīng)的有限元模型，對有限元模型施加了豎向荷載，來模擬實驗加載情況，研究了模型在開裂荷載作用下的位移、應(yīng)力和應(yīng)變分析圖，結(jié)構(gòu)的變形情況，裂縫分布等結(jié)果以及部分節(jié)點的荷載-位移曲線。一方面通過有限元分析對試驗分析進(jìn)行了補(bǔ)充;另一方面將試驗測試結(jié)果與MIDAS有限元分析結(jié)果進(jìn)行分析對比，驗證MIDAS分析這類結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，從而為下一步的參數(shù)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 (3)利用已建立的有限元模型三為基本模型，對可

4、能影響異型空間板殼結(jié)構(gòu)受力性能的結(jié)構(gòu)參數(shù)如結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級、框架柱截面尺寸、內(nèi)部剪力墻厚度以及外板殼厚度等進(jìn)行了參數(shù)分析，分析了各參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)的承載力和抗變形能力的影響，并得到了相關(guān)結(jié)論。其中混凝土強(qiáng)度等級、外板殼傾斜角度以及外板殼厚度變化對結(jié)構(gòu)的抗變形能力有較大影響，混凝土強(qiáng)度等級、外板殼傾斜角度、框架柱截面尺寸以及內(nèi)剪力墻截面厚度變化對結(jié)構(gòu)承載力影響較大。通過結(jié)構(gòu)參數(shù)分析，為此類異型空間板殼結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工提供了參考建議。