大跨度索穹頂結(jié)構(gòu)施工過程模擬分析.pdf

1、索穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)是由美國工程師Geiger提出的一種實(shí)用的大跨度空間柔性結(jié)構(gòu)體系,這種結(jié)構(gòu)一經(jīng)問世便以其高效的結(jié)構(gòu)效率引起學(xué)術(shù)界和工程界的高度重視。國內(nèi)外對索穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)動(dòng)靜力性能的研究已經(jīng)非常成熟,但對其施工成型技術(shù)的研究卻很少,這也是影響索穹頂結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一,因此,對索穹頂結(jié)構(gòu)施工成型技術(shù)的研究,具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文以我國大陸地區(qū)第一個(gè)索穹頂結(jié)構(gòu)為工程背景,在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了索穹頂結(jié)構(gòu)的

2、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)及其工作機(jī)理,并針對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀提出了本文的研究內(nèi)容。
　　柔性的索穹頂結(jié)構(gòu)在張拉施工過程中包含大變形、剛體位移和轉(zhuǎn)動(dòng),幾何構(gòu)形時(shí)刻在變化,整個(gè)過程都具有強(qiáng)烈的幾何非線性特征,因此,索穹頂結(jié)構(gòu)的施工成型分析必須采用非線性有限元法。
　　索穹頂結(jié)構(gòu)一般的施工方法都是在結(jié)構(gòu)成型態(tài)附近進(jìn)行張拉,相應(yīng)的張拉成型分析也是在平衡位置附近的模擬,沒有反應(yīng)構(gòu)件從地面直接提升至平衡位置的施工全過程。本文采用逆向模擬的方法,利用大型

3、通用有限元軟件ANSYS的單元生死技術(shù),對索穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)整體同步提升的張拉施工過程進(jìn)行了跟蹤模擬分析,并與實(shí)際監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,進(jìn)而驗(yàn)證了模擬分析的正確性和可行性。
　　為了研究隨機(jī)施工誤差對索穹頂結(jié)構(gòu)初始預(yù)應(yīng)力分布的影響,本文將所有拉索的施工誤差作為研究對象,利用ANSYS的可靠度分析(PDS)模塊,基于蒙特卡羅法和響應(yīng)面法相結(jié)合的敏感性分析方法,研究了拉索施工誤差對索穹項(xiàng)結(jié)構(gòu)初始預(yù)應(yīng)力分布的影響,為索穹頂結(jié)構(gòu)的施工提供了參考依據(jù)。