矩形平面單層球面網(wǎng)殼的靜力與穩(wěn)定性研究.pdf

1、球面網(wǎng)殼因其建筑外型美觀、結構受力合理、經濟效果好而得到較為廣泛的推廣與應用。矩形建筑平面在實際工程中最為常見，隨著人們對建筑功能需求的不斷提高，建筑結構的形式也日趨復雜多樣，傳統(tǒng)的圓形底面球面網(wǎng)殼已經不能滿足建筑多樣性的要求。因此，對矩形平面單層球面網(wǎng)殼的靜力與穩(wěn)定性能進行研究顯得十分必要。
　　對于常見的圓形底面單層球面網(wǎng)殼，其靜力與穩(wěn)定性能的研究已經比較成熟，但是對于底面為矩形的單層球面網(wǎng)殼的研究還甚少。本文以矩形平面球面網(wǎng)

2、殼為研究對象，運用通用有限元分析軟件ANSYS，系統(tǒng)地研究了此類網(wǎng)殼結構的靜力與穩(wěn)定性能。本文主要完成了以下幾方面的工作:
　　本文首先比較分析了其常見三種網(wǎng)格形式的靜力與穩(wěn)定性能，選出矩形平面單層球面網(wǎng)殼較為合理的一種網(wǎng)格形式，然后對其進行深入系統(tǒng)地研究。從大規(guī)模的參數(shù)分析入手，較為系統(tǒng)地研究了矩形平面單層球面網(wǎng)殼的靜力穩(wěn)定性能，包括桿件截面、初始幾何缺陷、荷載不對稱分布、邊界約束、立體桁架剛度等對網(wǎng)殼極限承載能力的影響，在此基

3、礎上對大量計算結果進行回歸分析處理，得到矩形平面單層球面網(wǎng)殼極限承載能力的擬合公式。
　　接著，本文研究了半剛性節(jié)點矩形平面單層三向球面網(wǎng)殼結構的穩(wěn)定性能，包括節(jié)點幾何參數(shù)、初始缺陷、荷載不對稱分布等因素對半剛性節(jié)點網(wǎng)殼結構極限荷載的影響。
　　最后，在幾何非線性基礎上進一步詳細研究了材料非線性以及桿件失穩(wěn)對矩形平面單層三向球面網(wǎng)殼結構靜力穩(wěn)定性能的影響，并且提出了提高該網(wǎng)殼極限承載力的具體有效措施。
　　本文的研究可