800m超大跨凱威特型巨型網(wǎng)格結構靜力及穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著社會進步和建設水平的發(fā)展，超大跨空間結構在抵御環(huán)境變化、營造宜居區(qū)域、城市節(jié)能減排等方面有著越來越廣的應用前景，受到學者們的廣泛重視。由于結構跨度上的大幅度增加，必將很大程度上提高結構桿件數(shù)目、桿件尺寸等，直接導致結構在內(nèi)力計算、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超大跨結構為研究目標，對比分析了四種備選超大跨結構形式，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象。首次得到

2、其自動生成程序并對其進行了系統(tǒng)的靜力分析、穩(wěn)定分析、參數(shù)分析和子結構分析。從而為該結構的理論研究與工程設計提供有價值的參考。主要包含以下幾方面內(nèi)容：
　　1、對比分析了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。篩選出最合理的結構形式——凱威特型巨型網(wǎng)格。并從結構構造特點、受力原理等方面對其原因進行了分析。
　　2、利用CAD三維建模進行成

3、型分析并得到凱威特型巨型網(wǎng)格結構的拓撲關系，提出了基于幾何成型的結構程序化實現(xiàn)方法。利用APDL參數(shù)化語言結合此結構幾何形體控制參數(shù)編制其相應的自動生成程序，為該結構的深入研究奠定了良好的基礎。
　　3、編制了適用于凱威特型巨型網(wǎng)格結構的荷載程序、選桿程序，并完成該結構靜力計算?？偨Y了對此結構形式起控制作用的荷載工況，總結歸納了此結構的內(nèi)力分布規(guī)律。
　　4、考慮巨型網(wǎng)格節(jié)點偏差幾何非線性、材料非線性和桿件初始彎曲幾何非線性

4、的影響進行結構穩(wěn)定性分析。提出了雙重條件判斷整體失穩(wěn)的方法，并總結了結構整體失穩(wěn)時各參數(shù)的取值規(guī)律。利用弧長法追蹤結構的平衡路徑并編制了相應的非線性穩(wěn)定分析程序。對此結構在各非線性因素影響下的承載力變化規(guī)律進行了歸納總結。通過與其他結構形式對比，并結合此超大跨結構的特點，對上述規(guī)律的原因進行了分析。
　　5、研究了各參數(shù)變化對結構受力性能的影響，對凱威特型巨型網(wǎng)格結構進行了關于環(huán)（徑）向分割份數(shù)、矢跨比、桁架高跨比等7個參數(shù)共計1