兩向不等高節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼的試驗(yàn)研究與分析.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展非常迅猛。尤其在中國(guó)，人們社會(huì)活動(dòng)和生產(chǎn)勞動(dòng)的需要量大，空間結(jié)構(gòu)因其功能優(yōu)越和經(jīng)濟(jì)適應(yīng)而大量應(yīng)用。本文的研究對(duì)象為兩向不等高節(jié)點(diǎn)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(guó)內(nèi)外應(yīng)用較少，亦尚未見(jiàn)關(guān)于此類空間結(jié)構(gòu)形式的文獻(xiàn)研究報(bào)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(duì)其進(jìn)行了靜力性能試驗(yàn)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(xué)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(dòng)力響應(yīng)和抗震性能的一些規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。總體上來(lái)說(shuō)，本文欲為這種新型的結(jié)構(gòu)形式日后廣泛應(yīng)用于工程中做一些初步的探索。針對(duì)上述研究目的，本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：
　　 (1)將兩向不等高節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼整體模型中截取一部分節(jié)段，并對(duì)其做縮尺桁架模型。通過(guò)對(duì)縮尺桁架模型進(jìn)行靜力加載試驗(yàn)研究。研究表明，兩向不等高節(jié)點(diǎn)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(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行模擬，理論分析研究?jī)上虿坏雀吖?jié)點(diǎn)網(wǎng)殼的靜力穩(wěn)定性能。并把理論分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相比較，驗(yàn)證了理論分析的正確性。在這個(gè)前提下，再進(jìn)一步對(duì)兩向不等高節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼進(jìn)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(diǎn)網(wǎng)殼在豎向設(shè)計(jì)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(jià)值的結(jié)論。
　　 (3)利用有限元軟件SAP2000對(duì)兩向不等高節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼的動(dòng)力響應(yīng)和抗震性能進(jìn)行了分析研究。對(duì)比分析了在單向、雙向及三維地震作用下節(jié)點(diǎn)位移和桿件應(yīng)力的響應(yīng)規(guī)律，探討了兩向不等高節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼對(duì)地震波方向及不同組合敏感性的一些規(guī)律。