Geiger型索穹頂靜動力分析與優(yōu)化設計.pdf

1、索穹頂是由美國工程師D.H.Geiger在著名建筑大師R.B.Fuller提出的張拉整體結構思想上，設計出的一種新型大跨度空間結構。它具有質量輕、安裝便利、經濟性好、造型時尚的特點，在國內外許多大跨度建筑中被成功的應用。但是由于發(fā)展時間不長，在理論與應用方面，還不完全成熟，需要進一步研究。
　　作者在閱讀較多文獻的基礎上，對國內外索穹頂的研究現狀進行探討，并對索穹頂的結構特點及力學性能進行分析，主要研究內容如下：
　　針對G

2、eiger型索穹頂單位可行預應力分布問題，基于平衡矩陣理論，采用MATLAB數學分析軟件，對索穹頂的單位可行預應力進行研究。
　　在可行預應力的基礎上，針對Geiger型索穹頂的靜力性能問題，采用有限元分析方法和ANSYS有限元軟件，建立了Geiger型索穹頂的三維非線性數值分析模型，對試驗全過程進行了數值模擬，計算結果與試驗結果吻合較好。利用該建模方法，建立了大跨度的Geiger型索穹頂有限元模型。通過改變索穹頂初始預應力、桅桿

3、長度、矢跨比、跨度等參數，研究了Geiger型索穹頂在靜力荷載作用下，各種參數對其力學性能影響。
　　對于Geiger型索穹頂在風振作用下的受力性能與風振系數大小的問題，基于線性濾波法，對索穹頂的各個節(jié)點進行了風速時程模擬，并與Kaimal功率譜進行對比驗證?；跁r域法，對索穹頂進行了風振響應分析，并探討各種主要參數對風振系數與位移的影響。
　　此外，針對Geiger型索穹頂的優(yōu)化問題，采用ISIGHT優(yōu)化軟件與ANSYS軟