单层倒悬链型叉筒网壳静力与稳定性研究

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1、学校代号10532学号S12011074分类号密级硕士学位论文单层倒悬链型叉筒网壳静力与稳定性研究学位申请人姓名钟欣培养单位土木工程学院导师姓名及职称贺拥军教授学科专业结构工程研究方向钢结构及大跨空间结构论文提交日期2015年5月30日学校代号：10532学号：S12011074密级：湖南大学硕士学位论文单层倒悬链型叉筒网壳静力与稳定性研究教育部博士点基金（0161110019）湖南省高校科技创新团队资助计划（湘财教指（2012）80号）学位申请人姓名：钟欣导师姓名及职称：贺拥军教授培养单位：土木工程学院专业名称：结构工程论文提交日期：2015年5月30日论文答辩日期：

2、2015年6月2日答辩委员会主席：李正农教授ResearchonStaticPropertiesandStabilityofSingleLayerIntersectedInvertedCatenaryCylindricalReticulatedShellbyZHONGXinB.E.(XiamenUniversityofTechnology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinStructuralEngineeringint

3、heGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorHEYongjunMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取。得的研究成果除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：命认日期：年＾月如日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定

4、，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查閒和借阅。本人授权湖南大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、。保密□，在年解密后适用本授权书２、不保密囚。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名：缔布＾日期；心５年文月讀日＾导师签名：／曰期：任年么月讀曰Ｉ单层到悬链型叉筒网壳静力与稳定性研究摘要叉筒网壳是运用曲面交叉的方式创造出的一种造型新颖的网壳结构形式，一般它利用简单的圆柱面按一定的交贯方法组合而成。

5、具有建筑上美观，结构上合理可行的特点。以薄膜力为主要受力特征的单层网壳，受力性能优越，但因其厚度薄、跨度大的特点，使得叉筒网壳中单层叉筒网壳的稳定问题十分突出，所以，对其进行稳定性分析显得尤为必要。对于常见的单层叉筒网壳，其稳定性能方面的研究已经日趋完善，此类叉筒网壳的组成单元均是圆柱面网壳（以圆弧拱为准线），而对以其它拱准线形式柱面网壳单元所组成的叉筒网壳研究甚少。依据悬链线拱独特的受力性能，本文将单层倒悬链型柱面网壳的特性与单层叉筒网壳有机地结合起来，即让三个相同的倒悬链柱面60度交贯，便形成了单层倒悬链型叉筒网壳结构。本文针此种单层倒悬链型叉筒网壳，运用通用大型有

6、限元软件ANSYS，深入系统地研究了其非线性静力稳定性能。本文先对四种不同网格形式的单层倒悬链型叉筒网壳的静力与稳定性进行分析比较，继而确定了一种最优的网格布置形式；然后将其与单层圆弧型叉筒网壳作对比分析，得到其刚度及承载力的提高情况。接着采用参数化分析，较为全面系统地研究了单层倒悬链型叉筒网壳的静力稳定性，包括矢跨比、杆件截面尺寸、初始几何缺陷、荷载不对称分布及支座约束形式等参数对于结构极限荷载的影响。最后在考虑几何非线性的基础上，进一步地考虑网壳结构的材料非线性因素，针对单层倒悬链型叉筒网壳，对其进行了一系列的双重非线性全过程分析，考察了结构的屈曲模态及塑形发展的全

7、过程，同时还考察了初始几何缺陷、荷载不对称分布以及支座约束形式等因素对网壳结构弹塑性极限承载力的影响。本文的研究可以为以后该结构形式的工程应用提供理论指导与参考依据。关键词：单层叉筒网壳；倒悬链；静力稳定；极限承载力；几何非线性；材料非线性；参数分析；全过程分析II硕士学位论文AbstractLatticedintersectedcylindricalshellisanewtypeofreticulatedshellwithparticularshape.Thesimplecylindersmeetingoneanotherwithvar