考慮施工全過程的索穹頂設計.pdf

1、索穹頂結構是一種結構效率極高的全張力體系,雖然在近二十來年才在工程中得以實現(xiàn),但是這種全新的結構體系一經(jīng)出現(xiàn)就以其新穎的造型、經(jīng)濟的造價、巧妙的構思在國內(nèi)外引起了廣泛的興趣和關注.索穹頂結構因其整體結構受力合理、綜合經(jīng)濟效益良好而特別適用于諸如大型體育館等超大跨度的空間結構,這在我國具有很好的應用發(fā)展前景,更具有十分重要的實用價值.但索穹頂結構在國內(nèi)的應用尚處于空白,相關的分析理論和設計方法還不完善.本文介紹了索穹頂結構所涉及到的概念、

2、拓撲以及幾何形態(tài),從索穹頂結構的結構特性到索穹頂結構的非線性分析理論,從索穹頂結構的計算機分析的前處理到索穹頂結構的施工過程及其分析方法等多個方面進行了深入的研究,并編制了相應的程序.本文研究了索穹頂?shù)膸缀涡螒B(tài)分析,并著重探討了穹頂型的分類,詳細敘述了索穹頂結構的拓撲構成,簡要概述了索穹頂結構的工作機理和結構特點.本文總結了國內(nèi)外的成形技術,詳細討論了常用的幾種索穹項結構的施工過程,并抽象出合理的施工成形過程的模擬模型,提出相應的分析模

3、型.本文分析了索穹頂結構的幾何外形和拓撲關系,討論了針對其拓撲特點利用指示矩陣法將索穹頂結構網(wǎng)絡化以及施工各階段分析模型的生成方法;簡要概括了兩節(jié)點非線性有限元理論,推導了考慮自重作用下的兩節(jié)點非線性空間曲線索元模型;同時詳細討論了非線性力法的算法原理,并編程實現(xiàn).本文討論了常用索穹頂結構體系的索系布置,提出了合理的布索方案,并分析了相應的節(jié)點設計要點,給出了一系列設計計算公式,以指導節(jié)點設計.本文得出的結論和方法可直接應用于索穹頂結構