六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的理論分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，建筑工業(yè)化已成為我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的重要發(fā)展方向。其不僅為我國(guó)建筑工程行業(yè)的發(fā)展指明了方向，也給裝配式空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。本文在這一背景下，從“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)和裝配化施工”的角度出發(fā)，提出了一種新型裝配式空間結(jié)構(gòu)—六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，并從理論分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)實(shí)踐等方面，對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究。為這一裝配式結(jié)構(gòu)體系的工程應(yīng)用打下基礎(chǔ)，希望借此為我國(guó)綠色空間鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

2、　　第1章回顧了空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史，并對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)及其計(jì)算分析方法進(jìn)行了總結(jié)，介紹了國(guó)內(nèi)外裝配式空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的研發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了當(dāng)前新型裝配式空間結(jié)構(gòu)體系研發(fā)的背景和意義，明確了本文的研究?jī)?nèi)容。
　　第2章結(jié)合六桿四面體單元和柱面網(wǎng)殼的特點(diǎn)，提出了一種新型裝配式空間結(jié)構(gòu)—六桿四面體柱面網(wǎng)殼，分析了六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)形，并提出了一種半剛接半鉸接的新型裝配式節(jié)點(diǎn)，其具有構(gòu)造簡(jiǎn)捷、自重輕的特點(diǎn)。
　　第3章為六桿四面體

3、柱面網(wǎng)殼的靜力和穩(wěn)定性分析?？紤]全跨均布荷載和半、全跨組合荷載兩種作用。得到了結(jié)構(gòu)的受力情況、剛度分布和極限承載力。研究結(jié)果表明六桿四面體柱面網(wǎng)殼具有良好的靜力和穩(wěn)定性能。
　　第4章中，通過(guò)計(jì)算表明兩縱端支承的六桿四面體柱面網(wǎng)殼屬于穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)范疇。從便于操作、易于實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā)，提出了六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)方法，驗(yàn)證了方法的有效性，該簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)法可推廣應(yīng)用到其他以穩(wěn)定控制設(shè)計(jì)的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。運(yùn)用這一方法，模擬

4、工程設(shè)計(jì)，得到45m橫向跨度的六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件用鋼量為27.48 kg/m2，具備良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，有推廣應(yīng)用的前景。
　　第5章對(duì)基于簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性進(jìn)行分析，并在這一基礎(chǔ)上探討了動(dòng)力時(shí)程分析中構(gòu)建Rayleigh阻尼矩陣的參數(shù)選擇，然后對(duì)六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算和分析。結(jié)果表明六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體剛度分布較為合理，具有良好的抗震性能。
　

5、　第6章以一橫向跨度為7.2m的六桿四面體柱面網(wǎng)殼實(shí)體模型作為試驗(yàn)對(duì)象，設(shè)計(jì)并研制了一套簡(jiǎn)易的可微調(diào)立體胎架，解決了裝配式空間鋼結(jié)構(gòu)制作精度難以保證的問(wèn)題;實(shí)踐了單元的堆放運(yùn)輸，并在試驗(yàn)大廳進(jìn)行了單元到整體結(jié)構(gòu)的裝配施工;對(duì)裝配完成后的六桿四面體柱面網(wǎng)殼試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了安裝誤差測(cè)量，結(jié)果表明安裝精度良好。
　　第7章對(duì)裝配完成的網(wǎng)殼模型，進(jìn)行全跨和半跨靜載試驗(yàn)，研究其受力性能和結(jié)構(gòu)剛度。將實(shí)測(cè)結(jié)果與理論模型進(jìn)行了對(duì)比，并分析了誤差來(lái)