大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的靜力及動力穩(wěn)定性分析.pdf

1、弦支穹頂(suspend-dome)是一種新型復(fù)合空間結(jié)構(gòu)體系。它運(yùn)用整體張拉思想，將單層網(wǎng)殼和預(yù)應(yīng)力拉索巧妙地結(jié)合起來。對此類結(jié)構(gòu)以往的研究多限于中、小跨度。本文以一大跨弦支穹頂結(jié)構(gòu)為研究對象，采用通用有限元分析軟件ANSYS，分析大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的靜力穩(wěn)定和動力穩(wěn)定特性。主要進(jìn)行了以下三個方面的工作：
　　 1.分析了拉索布置方式、拉索預(yù)應(yīng)力的大小、撐桿高度、結(jié)構(gòu)矢跨比、結(jié)構(gòu)的初始缺陷對大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)的靜力穩(wěn)定性能的影

2、響。發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力拉索的布置可以明顯提高弦支穹頂?shù)臉O限承載力；矢跨比的增加能明顯改善結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能；支座附近的拉索對穩(wěn)定性能的提高起關(guān)鍵性作用；初始缺陷的增加明顯降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力。
　　 2.對弦支穹頂結(jié)構(gòu)的自振特性進(jìn)行分析，分析時考慮了矢跨比、初始缺陷、屋面結(jié)構(gòu)重量和支座約束等影響因素，并與相應(yīng)的單層網(wǎng)殼進(jìn)行對比。
　　 3.分別計(jì)算了在豎向、水平和三向地震作用下的40m跨度的弦支穹頂和單層網(wǎng)殼的動力動力穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)

3、力拉索的引入對結(jié)構(gòu)動力穩(wěn)定性能的影響主要體現(xiàn)表現(xiàn)為：預(yù)應(yīng)力拉索的引入改變了弦支穹頂空間結(jié)構(gòu)的傳力路徑，提高了結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定極限承載能力，改變了結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時的整體變形形式。在豎向、水平和三向地震作用下對比分析了40m跨度和120m跨度的弦支穹頂結(jié)構(gòu)動力穩(wěn)定性，得出大跨度(120m)弦支穹頂與中小跨度弦支穹頂?shù)牟煌饕w現(xiàn)在以下兩個方面：大跨度弦支穹頂結(jié)構(gòu)為了控制結(jié)構(gòu)位移的需要，需施加較大的預(yù)應(yīng)力。當(dāng)加速度幅值較小時，結(jié)構(gòu)的位移較小，但加速