單層球形網(wǎng)殼的設計及關鍵技術研究.pdf

1、單層球形網(wǎng)殼是近年來空間結構發(fā)展出現(xiàn)的一種新穎形式，其具有受力合理、外形美觀、用料經(jīng)濟等優(yōu)點，被廣泛應用于民用建筑、軍用天線罩等設施中。目前，單層球形網(wǎng)殼在設計過程中存在著相關規(guī)范不完備、設計時構型確定困難、計算效率不高等問題，并且核心技術受到國外壟斷等，造成國內(nèi)單層球形網(wǎng)殼的發(fā)展相對緩慢。本論文針對上述問題，開展了有關單層球形網(wǎng)殼結構的研究，以推動國內(nèi)相關研究的進展。
　　論文首先研究了單層球形網(wǎng)殼的風載荷計算及相關仿真問題。風

2、荷載的常規(guī)計算風場風壓分布的方法，存在著較為嚴峻的幾個問題，如建模時間長、網(wǎng)格劃分困難、求解器常常不能收斂等。針對本文單層球形網(wǎng)殼存在的這些問題，提出了一種用理想球模型代替網(wǎng)殼模型的方法。通過對網(wǎng)殼模型和理想球模型進行相同條件下的風場數(shù)值模擬，將其所得結果均加載到網(wǎng)殼模型上，進行流固耦合分析，對比風場中的合力、最大風壓正值及結構場的組合應力，驗證了理想球代替網(wǎng)殼模型分析風場的可行性。
　　在風載荷計算簡化的基礎上，研究了單層球形網(wǎng)

3、殼不同矢徑比對風場合力的影響，指出網(wǎng)殼構型時矢徑比的合理取值，進而確保網(wǎng)殼切底的合理性和安裝時的可操作性；針對網(wǎng)殼的屈曲問題，本文對其結構典型的頂部五邊形框進行了局部承載研究，以膜上有不同預張力開展，經(jīng)過研究，建議給膜施加一定的預張力，有利于網(wǎng)殼的剛性和穩(wěn)定性。
　　針對球形網(wǎng)殼的抗震性需求，研究了網(wǎng)殼的多維地震作用，發(fā)現(xiàn)其整體變形量以及關鍵桿件的受力符合要求，網(wǎng)殼結構的抗震性能較好，滿足了工程需求。對于網(wǎng)殼的安裝，本文開展了兩種