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

1、隨著我國科學技術(shù)和經(jīng)濟水平的發(fā)展，建筑工業(yè)化已成為我國建筑結(jié)構(gòu)的重要發(fā)展方向。其不僅為我國建筑工程行業(yè)的發(fā)展指明了方向，也給裝配式空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展帶來了機遇。本文在這一背景下，從“標準化設計、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)設計和試驗實踐等方面，對其進行了系統(tǒng)性的研究。為這一裝配式結(jié)構(gòu)體系的工程應用打下基礎，希望借此為我國綠色空間鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展做出貢獻。

2、　　第1章回顧了空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史，并對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)及其計算分析方法進行了總結(jié)，介紹了國內(nèi)外裝配式空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的研發(fā)應用現(xiàn)狀，闡述了當前新型裝配式空間結(jié)構(gòu)體系研發(fā)的背景和意義，明確了本文的研究內(nèi)容。
　　第2章結(jié)合六桿四面體單元和柱面網(wǎng)殼的特點，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，其具有構(gòu)造簡捷、自重輕的特點。
　　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，通過計算表明兩縱端支承的六桿四面體柱面網(wǎng)殼屬于穩(wěn)定控制設計的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)范疇。從便于操作、易于實現(xiàn)的角度出發(fā)，提出了六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的簡捷設計方法，驗證了方法的有效性，該簡捷設計法可推廣應用到其他以穩(wěn)定控制設計的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。運用這一方法，模擬

4、工程設計，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)濟指標，有推廣應用的前景。
　　第5章對基于簡捷設計法設計的六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力特性進行分析，并在這一基礎上探討了動力時程分析中構(gòu)建Rayleigh阻尼矩陣的參數(shù)選擇，然后對六桿四面體柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的動力響應進行了計算和分析。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)殼實體模型作為試驗對象，設計并研制了一套簡易的可微調(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題;實踐了單元的堆放運輸，并在試驗大廳進行了單元到整體結(jié)構(gòu)的裝配施工;對裝配完成后的六桿四面體柱面網(wǎng)殼試驗模型進行了安裝誤差測量，結(jié)果表明安裝精度良好。
　　第7章對裝配完成的網(wǎng)殼模型，進行全跨和半跨靜載試驗，研究其受力性能和結(jié)構(gòu)剛度。將實測結(jié)果與理論模型進行了對比，并分析了誤差來