1、隨著社會(huì)進(jìn)步和建設(shè)水平的發(fā)展，超大跨空間結(jié)構(gòu)在抵御環(huán)境變化、營(yíng)造宜居區(qū)域、城市節(jié)能減排等方面有著越來(lái)越廣的應(yīng)用前景，受到學(xué)者們的廣泛重視。由于結(jié)構(gòu)跨度上的大幅度增加，必將很大程度上提高結(jié)構(gòu)桿件數(shù)目、桿件尺寸等，直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在內(nèi)力計(jì)算、桿件選擇、穩(wěn)定分析等方面面臨諸多未知與挑戰(zhàn)。
本文以提出合理的800m超大跨結(jié)構(gòu)為研究目標(biāo)，對(duì)比分析了四種備選超大跨結(jié)構(gòu)形式，篩選出其中受力性能最優(yōu)的凱威特型巨型網(wǎng)格作為本課題的研究對(duì)象。首次得到
2、其自動(dòng)生成程序并對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)的靜力分析、穩(wěn)定分析、參數(shù)分析和子結(jié)構(gòu)分析。從而為該結(jié)構(gòu)的理論研究與工程設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考。主要包含以下幾方面內(nèi)容：
1、對(duì)比分析了800m跨度、一致荷載作用下的雙層網(wǎng)殼、局部三層網(wǎng)殼、肋環(huán)型巨型網(wǎng)格和凱威特型巨型網(wǎng)格的內(nèi)力峰值、最大位移、用鋼量等靜力性能指標(biāo)。篩選出最合理的結(jié)構(gòu)形式——?jiǎng)P威特型巨型網(wǎng)格。并從結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)、受力原理等方面對(duì)其原因進(jìn)行了分析。
2、利用CAD三維建模進(jìn)行成
3、型分析并得到凱威特型巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的拓?fù)潢P(guān)系，提出了基于幾何成型的結(jié)構(gòu)程序化實(shí)現(xiàn)方法。利用APDL參數(shù)化語(yǔ)言結(jié)合此結(jié)構(gòu)幾何形體控制參數(shù)編制其相應(yīng)的自動(dòng)生成程序，為該結(jié)構(gòu)的深入研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
3、編制了適用于凱威特型巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的荷載程序、選桿程序，并完成該結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算?？偨Y(jié)了對(duì)此結(jié)構(gòu)形式起控制作用的荷載工況，總結(jié)歸納了此結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布規(guī)律。
4、考慮巨型網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)偏差幾何非線性、材料非線性和桿件初始彎曲幾何非線性
4、的影響進(jìn)行結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析。提出了雙重條件判斷整體失穩(wěn)的方法，并總結(jié)了結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)時(shí)各參數(shù)的取值規(guī)律。利用弧長(zhǎng)法追蹤結(jié)構(gòu)的平衡路徑并編制了相應(yīng)的非線性穩(wěn)定分析程序。對(duì)此結(jié)構(gòu)在各非線性因素影響下的承載力變化規(guī)律進(jìn)行了歸納總結(jié)。通過(guò)與其他結(jié)構(gòu)形式對(duì)比，并結(jié)合此超大跨結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)上述規(guī)律的原因進(jìn)行了分析。
5、研究了各參數(shù)變化對(duì)結(jié)構(gòu)受力性能的影響，對(duì)凱威特型巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)行了關(guān)于環(huán)（徑）向分割份數(shù)、矢跨比、桁架高跨比等7個(gè)參數(shù)共計(jì)1