兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼的試驗研究與分析.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展非常迅猛。尤其在中國，人們社會活動和生產(chǎn)勞動的需要量大，空間結(jié)構(gòu)因其功能優(yōu)越和經(jīng)濟適應而大量應用。本文的研究對象為兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼。這種結(jié)構(gòu)體系超出常用空間結(jié)構(gòu)形式，屬于超限空間結(jié)構(gòu)，目前在國內(nèi)外應用較少，亦尚未見關(guān)于此類空間結(jié)構(gòu)形式的文獻研究報告。
　　 為了了解和掌握這種新型的超限空間結(jié)構(gòu)形式在結(jié)構(gòu)范疇上的各種性能，本文對其進行了靜力性能試驗和抗震性能分析研究，力求獲得結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的力

2、學性能，尤其是縱向桁架的豎向腹桿和下弦桿的平面外穩(wěn)定性能，以及在地震作用下結(jié)構(gòu)的動力響應和抗震性能的一些規(guī)律性的認識?？傮w上來說，本文欲為這種新型的結(jié)構(gòu)形式日后廣泛應用于工程中做一些初步的探索。針對上述研究目的，本文的主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　 (1)將兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼整體模型中截取一部分節(jié)段，并對其做縮尺桁架模型。通過對縮尺桁架模型進行靜力加載試驗研究。研究表明，兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體性能良好，且由主要桁架受力。由

3、于主要桁架的豎腹桿直徑較大，截面剛度較大，故較好地抑制了其下弦桿面外屈曲，總體穩(wěn)定性能良好。
　　 (2)利用ANSYS有限元軟件對試驗模型進行模擬，理論分析研究兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼的靜力穩(wěn)定性能。并把理論分析結(jié)果與試驗結(jié)果相比較，驗證了理論分析的正確性。在這個前提下，再進一步對兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼進行破壞條件下的靜力穩(wěn)定性能分析研究。研究表明，兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼在豎向設(shè)計荷載下，總體穩(wěn)定性能良好；繼續(xù)加大荷載的情況下，懸挑段首先發(fā)

4、生破壞，但懸挑段的豎向腹桿和下弦桿的平面外穩(wěn)定性能良好；再繼續(xù)加大荷載，跨內(nèi)段發(fā)生破壞，但跨內(nèi)段的的豎向腹桿和下弦桿的平面外穩(wěn)定性能也同樣良好。除此之外，研究還發(fā)現(xiàn)了其他一些有參考價值的結(jié)論。
　　 (3)利用有限元軟件SAP2000對兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼的動力響應和抗震性能進行了分析研究。對比分析了在單向、雙向及三維地震作用下節(jié)點位移和桿件應力的響應規(guī)律，探討了兩向不等高節(jié)點網(wǎng)殼對地震波方向及不同組合敏感性的一些規(guī)律。