斗拱型穹頂結(jié)構(gòu)力學性能與施工監(jiān)測研究.pdf

1、大跨度空間結(jié)構(gòu)是應(yīng)用極廣的一類結(jié)構(gòu)形式，經(jīng)常作為一個地區(qū)的標志性建筑，是重要的工程設(shè)施，確保此類結(jié)構(gòu)正常、安全可靠地運行，具有重要的經(jīng)濟和社會意義。 連續(xù)的斗拱型穹頂結(jié)構(gòu)是一種新型的結(jié)構(gòu)形式，它引進了“斗拱”的概念，在穹頂采用普通的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，而在下部采用水平環(huán)疊加的形式構(gòu)成，把剛性的網(wǎng)殼和拉桿很好的結(jié)合在了一起。國內(nèi)外還沒有對這種穹頂結(jié)構(gòu)形式的研究，認識也不全面。本文以一實際工程為背景，從力學性能分析和施工試驗兩個方面，對斗拱型

2、拉桿穹頂結(jié)構(gòu)的形態(tài)、靜力性能、動力性能以及施工模擬與監(jiān)測進行了研究。 本文首先介紹了非線性有限元理論的相關(guān)內(nèi)容，利用ANSYS和SAP2000有限元軟件建立了考慮幾何非線性的新型斗拱型穹頂結(jié)構(gòu)的單穹頂和多穹頂組合后的計算模型，分析了他們的靜力性能，同時對單穹頊結(jié)構(gòu)提出了預應(yīng)力索的優(yōu)化方案；然后在自振特性分析中，使用子空間迭代法分析了斗拱型穹頂振型和頻率，分別分析了單個穹頂結(jié)構(gòu)對連接的條件的敏感性，以及結(jié)構(gòu)對預應(yīng)力索的敏感性，在隨

3、后的地震反應(yīng)分析中，本文采用時程分析法分析了斗拱型穹頂結(jié)構(gòu)在El-Centro、Taft和場地波作用下的受力性能，并且分析了結(jié)構(gòu)分別在一維多遇、三維地震多遇和一維罕遇、三維地震罕遇作用下的位移、應(yīng)變等，并考慮結(jié)構(gòu)在雙重非線性狀態(tài)下的的抗震性能。 在施工模擬和監(jiān)測部分，通過結(jié)構(gòu)施工監(jiān)測來檢驗結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)變與設(shè)計是否相符，同時檢驗結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，并推薦合理的施工意見。本文運用ANSYS軟件的強大功能施工模擬功能，對斗拱型穹頂結(jié)構(gòu)做