索杆膜结构的协同找形及荷载分析研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:killsmagicer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
索杆膜结构是一种新型的建筑结构,有着受力合理、高效率、新颖造型及其良好的经济性等优点,显示出巨大的生命力和广阔的应用前景。 目前,国内外对索杆膜结构的研究在理论和实践均取得了一定的成果。但是在当前的分析设计中往往割裂索杆和索膜两者关系。索杆膜协同整体分析的研究才刚刚受到关注,形态确定的协同分析研究可以说在国内外还是空白。 本文首先在回顾国内外对索杆膜结构的分析方法的基础上,提出索杆膜结构找形的思路,认为索杆和膜的找形是两种不同类型的找形。索杆体系的找形是由给定的几何关系寻求合理的结构几何及预应力分布的过程,膜的找形是由一定的边界条件及预定先给的预张力寻求合理的结构几何形状的过程。 提出索杆膜结构协同找形的分析思路:按建筑外观及构造要求,索杆体系优化的结果,确定索杆结构的空间形状。由索杆结构,可以确定膜的初始形状,膜边界部分为固定边界,部分由索杆体系确定,为非固定边界,在找形中与索杆体系一起协同变形。 然后,采用非线性有限元分析方法,对各个单元进行分析,由虚位移原理,推导出求解方程,通过全N-R法迭代,实现索杆膜结构的协同找形。编制协同分析程序。 先对纯膜及索膜结构进行找形分析,然后对索杆结构进行找形分析,最后对各种索杆膜结构协同找形分析。得到了索杆膜结构的成形特性,验证了程序的正确性。比较协同找形与非协同找形的不同。考察协同与非协同找形对找形得到的膜曲面形状的影响。并考察不考虑膜作用和考虑膜作用对索杆结构找形的影响。非协同的找形可能对膜导致较大的误差,协同找形可以消除这种误差。 最后,对成形得到的各种索杆膜结构计算模型,考察结构在荷载下的受力性能。对不考虑膜作用的索杆结构和考虑膜作用的索杆结构的受力性能进行比较。考察在相同的设计荷载下,对索穹顶结构模型,对比协同荷载分析和非协同荷载分析对膜的不同反应。如果不考虑膜参与作用,索穹顶结构的承载力的计算值偏大,而变形计算值偏小,导致结构偏不安全。因此,索杆膜协同荷载分析是有必要的,能较真实反应结构承载性能。 协同找形及荷载整体协同分析可以使索杆膜结构的索杆结构设计较为轻柔,而不影响索杆膜结构的成形,并可以使索杆膜不同受力单元协调工作。从而可以节省钢材用量,体现索杆膜结构的优越性。
其他文献
该文以相思岭隧道和马宅顶隧道为工程背景和主要研究对象,应用理论分析、数值模拟和现场量测的手段,对当前国内研究不足的大跨连拱隧道的施工工艺以及力学效应进行系统、全面
钢结构是一种符合“绿色建筑”特征的结构形式。可以预期,随着钢结构应用技术的发展,21世纪将是钢结构住宅建筑兴起和发展的世纪。 本文在对比分析现有钢结构住宅围护体系的
矿井提升系统是联系井下和地面重要的设备。矿井提升系统在启动运行过程中会产生较强烈的振动影响到附近的楼板甚至整个井塔结构,反过来,井塔结构的振动又会引起提升设备的振动
在预应力混凝土框架结构设计中,框架梁中的预应力筋由抗裂度控制并一般通长配置,梁的抗弯承载力有较大的富余。竖向荷载作用下预应力混凝土框架边柱承担的弯矩通常较大,柱中
纤维作为一种混凝土增强材料,有着广泛的应用前景。混凝土之中掺入纤维之后,其韧性与各项力学性能都将得到提升,并且更加趋向于延性材料。纤维类型的不同将会对混凝土的性能提高
目前,随着大跨径复杂桥梁工程的日益增多,大吨位的桩基也随之增多,而且随着桩基材料、设计和构建水平的提高,用数量较少而负荷量较大的桩基取代过去小而多的桩基,在经济、性能上比
调查了沙漠地区风砂土并试验了其基本物理力学性质指标,试验研究了风砂土地基和土工格栅加筋风砂土地基扩展基础在上拔荷载作用下的力学性能和工程性质,研究提出了上拔承载力
近些年来,Pushover分析方法在地震工程领域愈来愈受到有关学者的重视。该方法原理清晰,操作简单,利用分析求得的能力曲线(基底剪力—顶点位移曲线)、性能点、层间位移角和塑
现阶段我国高速铁路线下结构呈现出的损伤病害问题越来越多,探查铁路线下结构的病害成为土木工程领域关注的重要课题和难题,尤其是诊断支承板与基床表层层间缺陷,现有的各种探测
本文在考虑地震动和结构参数双重随机性的基础上,对大震作用下混凝土框架结构梁柱单元杆端弹塑性变形能力的时程可靠度进行了较为全面的分析。 本文建立了大震作用下混凝土