【碩士】大型索桿混合體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化及穩(wěn)定承載力分析

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內(nèi)容簡介

　　【碩士】大型索桿混合體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化及穩(wěn)定承載力分析　　授予學位：碩士　　學位授予單位：同濟大學　　學位年度：2008　　 結(jié)構(gòu)體系均朝輕質(zhì)、高效的趨勢發(fā)展，索—桿結(jié)構(gòu)體系是其中一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)形式。本文結(jié)合“阿布賈文化中心”(Abuja)項目，從索—桿結(jié)構(gòu)形式的演化歷程到各種工程實例，系統(tǒng)地總結(jié)了索—桿結(jié)構(gòu)體系的特點，說明了該體系的優(yōu)越性。同時通過介紹一批歐洲鋼結(jié)構(gòu)項目或歐洲工程師設計的結(jié)構(gòu)，探尋了索—稈結(jié)構(gòu)在大型空間結(jié)構(gòu)設計中常采用的結(jié)構(gòu)形式和構(gòu)造方法。　　 索—桿體系的優(yōu)化是工程設計中的一個首要問題，美觀、高效、經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)形式是優(yōu)化的最終目標。本文以Abuja項目為背景，詳細介紹了索—桿結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化方法，逐步揭示了其結(jié)構(gòu)(主要是中心穹頂單層網(wǎng)殼)方案的優(yōu)化和選擇過程，對類似工程的優(yōu)化設計具有指導意義。大跨度鋼結(jié)構(gòu)設計過程中需要深入研究結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，因為結(jié)構(gòu)的極限承載力與穩(wěn)定性密切相關。本文從計算模型、有限元方法、平衡路徑跟蹤和初始缺陷的四個計算階段詳細列出了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性計算的步驟和過程，并給出Abuja項目穩(wěn)定計算的詳細過程和結(jié)果，為工程設計提供數(shù)據(jù)和依據(jù)。　　 節(jié)點連接是鋼結(jié)構(gòu)設計的關鍵問題之一，連接節(jié)點的性能直接影響結(jié)構(gòu)的承載能力。由于節(jié)點常呈現(xiàn)半剛性的特點，單純采用的鉸接或剛接假定有可能會導致計算出現(xiàn)較大誤差，計算時要明確所采用節(jié)點的類型，不能盲目簡化。本文采用有限元軟件ANSYS計算分析了平齊式端板節(jié)點的性能特性，得出了節(jié)點半剛性對構(gòu)件變形、內(nèi)力以及結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的影響規(guī)律。限于理論水平的發(fā)展階段尤其是人們對理論認識的誤區(qū)，以及通用有限元軟件一定程度上的局限性，在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力分析過程中尚存在一些問題。本文通過實際應用經(jīng)驗就ANSYS軟件的缺陷和使用技術、“隨機缺陷模態(tài)法”和“一致缺陷模態(tài)法”進行了深入探討和分析，還簡單討論了基于可靠度理論的極限承載力計算方法。此外本文總結(jié)出了常見問題和解決辦法，供實際運用參考。最后本文給出了主要研究結(jié)論和今后有待進一步深入研究的方向?！　?

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