單層谷線式叉筒網(wǎng)殼靜、動力性能分析及形狀優(yōu)化設計.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有自身重量輕、剛度大、跨度大和受力性能合理，因此，普遍應用在體育場館、各種展覽中心和候機大樓等建筑中。單層谷線式叉筒網(wǎng)殼由圓柱面交貫取相交的上面部分而成，其建筑曲面造型流暢，內(nèi)部建筑空間美觀。
　　本文以三向網(wǎng)格型、聯(lián)方型、弗布爾型、單斜桿型和雙斜桿型5種結(jié)構(gòu)為研究對象，具體的工作為：
　　（1）根據(jù)單層谷線式叉筒網(wǎng)殼的幾何特點，參照單層脊線式叉筒網(wǎng)殼和典型柱面網(wǎng)殼建模方法及網(wǎng)格劃分形式，運用APDL語言，建立五種

2、結(jié)構(gòu)的基本模型：三向網(wǎng)格型、聯(lián)方型、弗布爾型、單斜桿型和雙斜桿型。施加靜力荷載，考察網(wǎng)格的劃分形式、跨度S、矢高f、環(huán)向區(qū)域份數(shù)Kn、徑向節(jié)點圈數(shù)Nx和支座形式的變化對靜力性能的影響，為實際工程設計提供依據(jù)。
　?。?）運用相對差商法，以結(jié)構(gòu)耗鋼量為目標函數(shù)，分析三向網(wǎng)格型、聯(lián)方型、弗布爾型、單斜桿型和雙斜桿型四種結(jié)構(gòu)在不同的跨度S、矢高f和環(huán)向區(qū)域份數(shù)Kn的情況下的最優(yōu)耗鋼量。
　?。?）推導三向網(wǎng)格型、弗布爾型、單斜桿型

3、和雙斜桿型四種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件的幾何長度與結(jié)構(gòu)跨度S、矢高f、環(huán)向區(qū)域分數(shù)Kn和徑向節(jié)點圈數(shù)Nx之間的關(guān)系，利用單層谷線式叉筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)宏微觀幾何參數(shù)之間的關(guān)系，確定結(jié)構(gòu)的截面尺寸，提高設計效率。
　　（4）分析當跨度S、矢高f、環(huán)向區(qū)域分數(shù)Kn和徑向節(jié)點圈數(shù)Nx變化時，三向網(wǎng)格型、弗布爾型、單斜桿型和雙斜桿型四種網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)振頻的變化，并對其進行地震響應分析，總結(jié)變化規(guī)律，繪制階次-振頻影響曲線和最大節(jié)點位移隨時間變化曲線，得出一般結(jié)論。