斗拱型穹頂結構力學性能與施工監(jiān)測研究.pdf

1、大跨度空間結構是應用極廣的一類結構形式，經常作為一個地區(qū)的標志性建筑，是重要的工程設施，確保此類結構正常、安全可靠地運行，具有重要的經濟和社會意義。 連續(xù)的斗拱型穹頂結構是一種新型的結構形式，它引進了“斗拱”的概念，在穹頂采用普通的網殼結構，而在下部采用水平環(huán)疊加的形式構成，把剛性的網殼和拉桿很好的結合在了一起。國內外還沒有對這種穹頂結構形式的研究，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、拉桿穹頂結構的形態(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內容，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構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，同時對單穹頊結構提出了預應力索的優(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構對連接的條件的敏感性，以及結構對預應力索的敏感性，在隨

3、后的地震反應分析中，本文采用時程分析法分析了斗拱型穹頂結構在El-Centro、Taft和場地波作用下的受力性能，并且分析了結構分別在一維多遇、三維地震多遇和一維罕遇、三維地震罕遇作用下的位移、應變等，并考慮結構在雙重非線性狀態(tài)下的的抗震性能。 在施工模擬和監(jiān)測部分，通過結構施工監(jiān)測來檢驗結構的位移和應變與設計是否相符，同時檢驗結構的施工質量，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，對斗拱型穹頂結構做