椭球形双层网壳结构静动力分析

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1、分类号：TU311密级：公开单位代码：10878学号：20123301061硕士学位论文论文题目：椭球形双层网壳结构静动力分析学位类别：工学硕士学科专业：结构工程研究方向：超高层、大跨度空间结构理论作者姓名：华志冬导师姓名：高荣誉教授完成时间：2015.4椭球形双层网壳结构静动力分析AnalysisofstaticanddynamicforDoubleLayerEllipsoidReticulatedShell学位类别：工学硕士学科专业：结构工程研究方向：超高层、大跨度空间结构理论作者姓名：华志冬导师姓名：高荣誉教授完成时间：2015.4安徽建筑大学本论文经答辩

2、委员会全体委员审查，确认符合安徽建筑大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名主席:委员:独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得.安徽建筑大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。水学位论文作者完全了解安徽建筑大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安黴建筑大学。学校有权保留并向国家有关部门

3、或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：寺签字日期年W日导师签名f;錄签字日期:劣,乂年{月A日安徽建筑大学硕士学位论文摘要摘要空间结构中最常见的结构形式之一是网壳结构。所谓网壳结构，就是将杆件沿着某个曲面有规律的布置而组成的空间结构体系。网壳结构的受力特点与薄壳结构类似，是以“薄膜”作用为主要受力特征的，即大部分荷载由网壳结构的轴向力承受。由于网壳结构具有受力合理、重

4、量轻、造价低而且造型优美、形式活泼等特点，并且可以满足大跨度建筑的需要，所以，近年来网壳结构得到迅速的发展。人们对单层或双层球面网壳结构研究的较多，但椭球形网壳结构作为一种新的结构形式与球面网壳结构一样具有较好的整体刚度和强度并且可以覆盖较大跨度的空间。正基于这种需求，本文采用ANSYS有限元分析软件对实际工程中的椭球形双层网壳结构进行静力和动力分析研究，得到椭球形双层网壳结构在荷载作用下的静力特性及在地震作用下的动力特性。首先使用ANSYS软件，通过编写命令流，建立椭球形双层网壳结构计算模型。研究椭球形双层网壳结构在荷载作用下的静力特性。通过对结构进行静力分析

5、，一方面是验算结构是否符合强度、刚度要求，另一方面是分析网壳结构环向杆和径向杆的应力变化规律。其次是对椭球形双层网壳结构进行自振特性和稳定性分析。通过对网壳结构的自振特性的分析，得到结构自振频率及振型，为椭球形双层网壳结构动力分析做好准备。通过对椭球形双层网壳结构在初始缺陷条件下的稳定性研究，分析节点的位移荷载时程曲线，我们可以得到结构的极限屈曲荷载。最后，采用振型分解反应谱法和时程分析法研究椭球形双层网壳结构在地震作用下的动力特性。本文的重点是采用时程分析法对椭球形双层网壳结构进行动力分析，并得到结构在地震作用下杆件的轴力时程曲线和位移时程曲线。通过比较杆单元

6、在不同方向的地震作用下的轴力时程曲线，分析网壳结构在地震作用下的内力规律，为今后的抗震分析设计提供依据。图[60]表[28]参[19]关键词：网壳结构；ANSYS；静力特性；动力特性；时程分析法；振型分解反应谱法；地震作用分类号：TU311-I-安徽建筑大学硕士学位论文摘要AbstractReticulatedShellstructureisoneofthemostcommonformofspatialstructure.Theso-calledreticulatedshellstructurewhichisaspacearchitectureistoarran

7、gedthestructuralmembersalongacurvedsurface.Themechanicalcharacteristicsofthereticulatedshellissimilarwiththeshellstructure,whichisbasedon“film”theroleofthemaincharacteristicoftheforceandbearaxialforce.Becausethereticulatedshellwithreasonableform,lightweight,lowcost,livelyformandother

8、characterist