大跨度鋁合金盤式節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)的研究.pdf

1、隨著空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)水平日益提高和對空間結(jié)構(gòu)跨度的要求越來越高，傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足要求，于是鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)便應(yīng)用而生了。鋁合金因其輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕及良好的加工性能，使其在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用，尤其在空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，有著巨大的發(fā)展空間。由于鋁合金材料的特殊性，焊接比較困難，所以鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)多為螺栓連接，本文研究的盤式節(jié)點(diǎn)便是用螺栓將圓盤和工字型桿件連接起來的。但是由螺栓連接的盤式節(jié)點(diǎn)，不能單純看作是剛接節(jié)點(diǎn)，也不能看

2、做是鉸接節(jié)點(diǎn)，它具有一定的轉(zhuǎn)動剛度，應(yīng)該是介于剛接和鉸接之間的一種半剛性節(jié)點(diǎn)。
　　由于鋁合金結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度都比鋼結(jié)構(gòu)要小，再加上盤式節(jié)點(diǎn)的半剛性特點(diǎn)，盤式節(jié)點(diǎn)鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)對風(fēng)荷載更加敏感，因此鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性能的研究是非常有必要的。目前，對大跨度鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的風(fēng)振響應(yīng)研究相對較多，而對鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的研究相對較少，而且大部分都沒有考慮節(jié)點(diǎn)半剛性，所以本文對鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能做了研究，并考慮網(wǎng)殼所用盤式節(jié)

3、點(diǎn)的半剛性，得出幾點(diǎn)結(jié)論，希望可以為今后鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能研究有所貢獻(xiàn)。
　　(1)介紹了風(fēng)的基本特性，對脈動風(fēng)速模擬的理論和方法進(jìn)行了簡單闡述，并采用了線性濾波法，利用MATLAB軟件編寫了脈動風(fēng)速時(shí)程的模擬程序，然后依據(jù)相關(guān)公式及理論，將風(fēng)速時(shí)程轉(zhuǎn)化為風(fēng)荷載時(shí)程。
　　(2)由于在《網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中，并未對盤式節(jié)點(diǎn)的受力計(jì)算給出規(guī)范，而盤式節(jié)點(diǎn)的螺栓較多，受力較復(fù)雜，為較準(zhǔn)確的得到節(jié)點(diǎn)剛度，本文用ANSYS對盤

4、式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)體建模，計(jì)算并得到其轉(zhuǎn)動剛度。
　　(3)由于本文網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的跨度較大，節(jié)點(diǎn)和桿件較多，在模擬節(jié)點(diǎn)半剛性時(shí)，需要對每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的六根桿件都做處理，且每根桿件都要考慮三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動剛度，手動操作的工作量非常大，所以利用ANSYS軟件的APDL參數(shù)化進(jìn)行建模和對節(jié)點(diǎn)半剛性的模擬。
　　(4)本文建立了四個(gè)模型，矢跨比為0.2和0.3的模型各兩個(gè)，每個(gè)矢跨比又分為剛接模型和半剛接模型。由于半剛接模型的抗風(fēng)研究太少，沒有明確