于家堡站雙螺旋線單層網(wǎng)殼結構分析.pdf

1、網(wǎng)殼結構源自人類對于自然界拱殼的模仿,有著悠久的歷史。伴隨建筑材料的發(fā)展,網(wǎng)殼結構經(jīng)歷了多個發(fā)展階段。到今天,隨著網(wǎng)殼結構計算理論和計算手段的進步和完善,網(wǎng)殼結構的形式日趨豐富,應用也日益廣泛。與傳統(tǒng)單層網(wǎng)殼相比,于家堡單層網(wǎng)殼結構在結構形式、桿件截面類型以及結構跨度方面實現(xiàn)了突破。該單層網(wǎng)殼結構的桿件沿順時針和逆時針雙向螺旋線分布,并交叉生成網(wǎng)格。這是國內首次在單層網(wǎng)殼中使用了焊接矩形截面桿件。該網(wǎng)殼結構在兩個方向的跨度分別達到了14

2、3米和80米,這是目前國內是跨度最大的單層網(wǎng)殼結構。
　　 本文考慮于家堡單層網(wǎng)殼結構的邊界條件、荷載工況及施加方式等多項因素,對于該結構進行了合理的簡化,并選擇合適的單元類型,在ANSYS軟件中建立了整體有限元模型。然后對該網(wǎng)殼結構進行了靜力分析。通過對八種不同荷載工況下,結構的變形量、應力以及支座反力的計算,了解結構的靜力響應特性。計算結果顯示該網(wǎng)殼結構應力水平較低,結構變形量滿足規(guī)范要求,具有良好的靜力響應特性。
　

3、　 其次本文對該網(wǎng)殼結構進行穩(wěn)定性分析。首先介紹了穩(wěn)定的基本概念以及網(wǎng)殼穩(wěn)定計算的常用方法。在完成了對結構的特征值屈曲分析后,再分別考慮結構幾何非線性、材料非線性以及安裝初始缺陷等因素對結構穩(wěn)定性的影響,利用弧長法計算網(wǎng)殼的整體靜力穩(wěn)定,形成多點的荷載-位移全過程跟蹤曲線,得到結構的穩(wěn)定系數(shù)。結果顯示在考慮初始缺陷和幾何非線性的條件下,網(wǎng)殼穩(wěn)定系數(shù)為8.3；在考慮初始缺陷和雙重非線性的條件下,網(wǎng)殼穩(wěn)定系數(shù)為5.2。該結構具有良好的穩(wěn)定