一、单层球面网壳的自振特性分析（论文文献综述）
刘人杰,王超,王广勇[1]（2021）在《考虑柔性悬挂斗屏的单层球面网壳结构自振特性分析》文中进行了进一步梳理单层球面网壳是常用的体育馆屋盖结构,斗屏是柔性悬挂于体育馆屋盖中央的大型显示设备。本文基于Abaqus软件建立了由单层球面网壳结构和斗屏组成的有限元模型,采用Lanczos法分析了柔性悬挂斗屏模型和固定质量模型的自振特性。探讨了吊索长度和斗屏重量对柔性悬挂斗屏模型自振特性的影响规律。结果表明:固定质量模型的各阶自振频率显着高于柔性悬挂斗屏模型的自振频率,斗屏简化和悬挂斗屏时前3阶振型均较简单,第4阶往后的振型较为复杂;斗屏重量和吊索长度对柔性悬挂斗屏模型的高阶自振频率影响很小而对部分低阶自振频率影响较大。
李文亮[2]（2021）在《屋面系统及悬挂设备对单层球面网壳静动力性能影响研究》文中提出球面网壳拥有优美的造型和良好的受力性能,在体育场馆、歌剧院及会展中心等大型公共建筑中应用广泛,并往往是所在地区的地标性建筑,社会、经济地位重要。从建筑构成上来看,球面网壳主要包含结构主体构件及表面、内部附带着大量的屋面围护部件及悬挂设备,这些屋面围护系统及悬挂设备可能会显着影响主体结构的静力及动力性能。尽管国内外学者已针对球面网壳的静力与动力性能开展了细致的研究工作,理论成果丰硕,但在研究中普遍忽略屋面系统的影响;另一方面,球面网壳多拥有交通枢纽、救灾避难所等重要的社会功能,建筑内部人员密集,在灾害荷载下内部的悬挂设备等非结构构件可能发生严重损坏甚至次生灾害,导致建筑功能中断,对灾后救援产生不利影响;因此,系统掌握屋面系统及悬挂设备影响的球面网壳在静动力荷载下的响应及破坏机理,建立球面网壳考虑屋面系统及悬挂设备可靠性的设计方法,具有重要的社会意义与工程应用价值。针对建筑非结构构件的研究已是土木工程前沿理论研究的热点问题,但当前的工作主要集中于多、高层建筑,对大跨空间结构上如悬挂设备等非结构构件的抗震性能及其对结构地震响应影响的研究较少。因此,本文选取大跨空间结构的常用体系、球面网壳开展研究工作,研究屋面围护系统对球面网壳静力稳定性及地震响应的影响机理,研究球面网壳上悬挂重型设备时的强震影响机理,并提出球面网壳内部悬挂设备等非结构构件地震作用的计算方法,论文研究内容具体如下:（1）考虑屋面系统球面网壳静力稳定性试验及数值建模方法研究开展了螺栓连接和焊接连接檩条屋面的球面网壳模型静力试验研究,考察不同屋面围护系统对试验模型静力稳定性的影响。通过监测模型各组成部件的应变数据,并结合模型的失效模式,分析屋面系统中各部件对试验模型失稳临界荷载的影响;对各部件的连接方式以及屋面板等效方法开展针对性的研究,建立了考虑屋面系统球面网壳的精细化有限元分析模型,并通过模型试验结果验证了本文建模方法的正确性和可行性。（2）考虑屋面围护系统的球面网壳静力稳定性研究基于上述考虑屋面系统球面网壳的有限元建模方法,分别开展螺栓连接及焊接连接檩条屋面系统球面网壳静力稳定性研究,从球面网壳失稳临界荷载、塑性杆件的发展分布及破坏现象来分析屋面系统的影响,通过研究考虑屋面系统前后网壳杆件内力及檩条节点破坏情况来分析屋面系统的影响机理,分析了不同球面网壳及屋面系统参数（跨度、矢跨比、檩条节点强度及刚度、立柱高度、屋面质量、网壳及屋面系统缺陷幅值及模式）对考虑屋面系统球面网壳静力稳定性的影响规律,统计了螺栓连接及焊接连接檩条屋面系统对球面网壳失稳临界荷载的影响范围。（3）考虑屋面围护系统的球面网壳地震响应及强震失效机理研究为研究屋面围护系统对球面网壳地震响应及强震失效机理的影响,考察了是否考虑屋面系统球面网壳有限元模型的模态特征变化,通过对螺栓连接及焊接连接檩条屋面系统影响下的球面网壳在地震作用下的响应曲线、网壳塑性杆件的发展比例及分布情况、强震作用下网壳的破坏现象分析,获得了屋面系统对球面网壳抗震性能的影响;通过分析檩条节点破坏情况及屋面系统各部件的耗能情况揭示了屋面系统对球面网壳地震响应的影响机理,研究了不同网壳及屋面系统参数（跨度、矢跨比、不同地震荷载、檩条节点刚度及强度）对球面网壳地震响应的影响规律;基于参数分析结果建立了考虑屋面系统球面网壳的地震损伤模型。（4）球面网壳节点加速度反应谱及悬挂设备的地震作用计算对比分析了地震作用下球面网壳节点加速度响应与国内外现行抗震设计规范中对非结构构件地震作用的规定,研究了地震作用下球面网壳节点弹性加速度反应谱,推导得到在三维地震作用下球面网壳节点的三个方向的加速度反应谱计算公式,给出了分别适用于考虑螺栓连接及焊接连接檩条屋面系统球面网壳中如悬挂设备等非结构构件的地震作用计算方法。（5）考虑重型悬挂设备球面网壳的地震响应及失效机理研究对含有大质量悬挂设备的球面网壳进行模态分析,并分析悬挂设备对球面网壳各环节点位移响应的影响特点。通过分析强震作用下考虑重型悬挂设备球面网壳的塑性杆件发展情况及破坏特点,揭示重型悬挂设备对球面网壳强震失效的影响机理,定义了考虑重型悬挂设备球面网壳的两种典型失效模式,分析了不同参数（跨度、矢跨比、缺陷幅值、不同地震荷载及悬索长度）对考虑重型悬挂设备球面网壳地震响应的影响规律。
张晓磊[3]（2021）在《嵌入式毂节点半刚性及其单层球面网壳稳定性研究》文中研究说明单层球面网壳的节点刚度问题和节点结构形式问题是目前学术研究的一个热点问题,本文所研究的嵌入式毂节点常被广泛应用于储煤仓、贮罐顶盖等结构当中,为我国自行开发研制的一种装配式节点。目前认为此类节点的受力性能是介于刚接和铰接之间,即在具备一定抗弯刚度的同时也具备一定的转动能力,属于典型的半刚性节点。但现有规范并未针对具备节点半刚性的单层球面网壳提出相关的理论计算和要求。因此,有必要对嵌入式毂节点进行系统的受力性能分析,探究其半刚性特性,并综合分析该节点对于网壳屈曲模态及承载力的影响,从而给单层球面网壳的设计工作提供了一定的理论参考。为此,本文主要做了以下的研究工作:（1）嵌入式毂节点的建模及受力性能研究本文首先对嵌入式毂节点进行了精细化建模,选用Contact174和Target170作为毂体和杆件嵌入件之间的接触对,然后通过对节点进行各类工况下的受力性能分析,确定节点的破坏形式和机理。分析结果表明:嵌入式毂节点在轴心受压的极限承载力上要高于轴心受拉的极限承载力,且该节点在多种荷载条件下的薄弱部位为杆件嵌入榫颈部;节点在轴心受压作用时的初始刚度和极限承载力都会因毂体高度的提升而有所增加,节点在面外弯曲作用时的抗弯承载力随杆件嵌入件钢材屈服能力的提高而有所增加;节点在面内弯曲作用时的初始刚度很小,面内弯曲作用时的极限承载力也很低;在恒压受弯作用下,当轴压比小于0.2时,恒压受弯的极限弯矩承载力会因为摩擦效应未发生显着改变,但当轴压比大于0.2后,恒压受弯的极限弯矩会承载力会随轴压比的增大而减小,呈现线性变化;节点有良好的滞回特性,但滞回曲线有明显的捏缩现象,随着节点轴压比的增大,捏缩效应会逐步减弱,当轴压比超过0.5后,捏缩现象会消失;滞回曲线中的捏缩效应会随着节点毂体直径的增大而逐渐减小;毂体直径超过110mm后,其对节点滞回性能的影响会很小。（2）建立关于嵌入式毂节点刚度的双线性模型在节点受弯作用的研究基础上,对节点进行弹塑性分析时不断改变节点的尺寸参数,得到节点的强弱轴弯曲刚度和扭转刚度,深入分析了不同的尺寸参数对节点刚度的影响,并基于能量等值方法拟合出关于节点的面外弯曲刚度和扭转刚度的双线性模型。研究表明:节点面外弯曲刚度的弯矩-转角曲线和扭转刚度的扭矩-转角曲线均可以使用双线性模型来表示,但其在面内弯曲的荷载下初期就呈现出较大转角,不符合双线性性质;嵌入式毂节点的毂体高度和毂体直径对节点刚度的影响均呈现为正相关,嵌入榫颈部长度与面外弯曲和扭转时的极限承载力有关,与节点初始刚度的基本无关;通过回归分析法确定合适的屈服系数、刚度系数、初始弯曲刚度和初始扭转刚度以及改进极限承载力的经验公式,拟合出精确度较高的节点在面外弯曲受力和扭转受力时的双线性模型。（3）嵌入式毂节点单层球面网壳整体稳定性的研究最后基于对节点刚度分析的数据,对单层球面网壳的稳定性进行了研究,并对不同结构参数下的半刚接网壳在自振基频、屈曲模态、极限承载力等方面进行了对比和分析。结果表明:网壳的自振基频、初始刚度、极限承载力均会因节点刚度的存在而减小,且节点弯曲刚度对结构自振基频和极限承载力的影响程度大于节点轴向刚度。半刚接网壳的第一阶屈曲模态呈现对称形态,顶部最大凸起位移的节点数会随着矢跨比的增大而增加,半刚接网壳的节点变形范围相对于理想刚接网壳会更大,且网壳的第一阶屈曲模态中节点变形范围会随着矢跨比的增加而收缩,随着跨度的变大而扩大。铰接网壳的最大极限承载能力不足刚接网壳的三分之一;随着结构矢跨比从1/4降至1/8,不同跨度下的半刚接网壳的极限承载力均下降了一半以上;网壳承载能力对节点刚度的敏感程度会随着结构跨度或矢跨比的增大均呈现减弱的趋势,证明了考虑节点刚度的网壳计算模型与理想刚接网壳相比,能更准确得反映出结构实际工作状况。
徐蒙[4]（2020）在《基于SMA-球面滑动隔震支座的单层球面网壳结构抗震性能研究》文中指出摩擦摆支座（Friction pendulum bearing,FPB）作为传统的球面滑动隔震装置（Spherical sliding bearing,SSB）,是一种具有自复位特性的隔震支座,具有高承载力、高稳定性等优势,然而传统的FPB存在限位复位能力不足的缺点。形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）作为一种新型智能材料,其具有形状记忆效应、超弹性以及高阻尼等特性,被广泛应用于工程结构中,利用SMA作为消能减震装置,能达到较好的复位效果。针对传统摩擦摆支座限位能力不足、用于高位隔震时可能会脱落等不足,本文提出了一种由SMA拉索和FPB组合而成的隔震装置,并将其命名为SMA-球面滑动隔震支座（SMASpherical sliding bearing,SMA-SSB）,支座由SMA拉索和SSB两部分协同耗能,使其在多水准地震作用下具有更好的适应性,因此具备工程应用价值。本文主要开展了以下研究工作:（1）设计了SMA–SSB和相对应的FPB、钢弹簧1-球面滑动隔震支座（Steel spring1-spherical sliding bearing,SSP1-SSB）和钢弹簧2-球面滑动隔震支座（Steel spring2-spherical sliding bearing,SSP2-SSB）试件,基于ABAQUS软件,建立了支座的有限元模型,进行了数值模拟,对比分析了四种支座的滞回性能,并考察了不同位移幅值、竖向压力和摩擦系数等设计参数对SMA-SSB力学性能的影响规律。研究结果表明:SMA-SSB在不同工况下均能提供更加饱满的滞回曲线,证明了将SMA拉索用于改善普通球面滑动隔震支座性能的合理性及可能性。（2）设计了跨度为50m的单层球面网壳,考察其在不同控制方式下的地震响应,研究结果表明:SMA-SSB对单层球面网壳结构具有良好的减震效果,且其限位能力优于FPB和SSP2-SSB。（3）通过ABAQUS有限元软件建立了含有SMA-SSB的不同跨度、不同矢跨比的球面网壳结构模型,对其进行了三维地震作用下的分析,对比分析了原始无控结构与受控结构中屋盖节点和下部支承柱的位移响应、加速度响应、隔震装置位移响应和等效塑性应变。研究结果表明:SMA-SSB对不同跨度、不同矢跨比的球面网壳结构均具有良好的隔震耗能作用,SMA拉索的存在使SMA-SSB显示出更为优越的位移控制能力。（4）根据相似理论,设计了1/10缩尺比的高位隔震单层球面网壳结构模型,提出了相应的振动台试验方案。对设计的隔震网壳缩尺模型进行了基于ABAQUS软件的有限元模拟,考察了其地震响应特征,可为后续振动台试验研究提供参考。
曹俊超[5]（2020）在《局部双层去顶网壳结构参数化设计方法研究及结构静、动力性能分析》文中认为本文针对局部双层去顶球面网壳这一新型结构,使用有限元计算软件ANSYS的参数化设计语言APDL（ANSYS Parametric Design Language）,编写了局部双层去顶球面网壳结构参数化模型设计宏程序,并对相应结构的静力、动力性能表现及其影响因素做出了分析研究。论文主要内容有:（1）探讨了不同类型局部双层去顶网壳结构杆件和节点的分布规律,根据单层去顶结构和局部双层网壳结构的设计方法,分别对有代表性的局部双层去顶网壳编写了参数化设计程序,建立了十二类局部双层去顶网壳结构模型,实现了给定结构主要几何参数下的局部双层去顶网壳的建模设计与对比选型。（2）根据局部双层去顶网壳结构杆件和节点的分布规律,推导建立了六类初步选型后的局部双层去顶结构宏、微观几何关系式,为局部双层去顶网壳的杆件设计与结构静、动力性能对比分析奠定了基础。（3）对比了六类典型局部双层去顶网壳的静力性能,并对大跨度去顶网壳中的单层与局部双层结构做了对比分析;探究了局部双层去顶网壳的力学性能影响因素;分析研究了六类典型局部双层去顶网壳位移幅值、应力幅值所呈现的分布规律及其所在部位;总结出受力性能较好的结构类型,为局部双层去顶网壳在大跨度露天结构中的使用提供了参考依据。（4）使用大型有限元计算软件对单层与局部双层去顶网壳自振性能表现进行了分析,得出了各类去顶网壳的振型以及自振频率;探究了不同的跨度、矢高、网壳厚度等主要几何尺寸对去顶网壳自振性能的影响规律,并对去顶网壳中的单层与局部双层去顶结构的自振性能表现做出了对比分析,为局部双层去顶网壳在三维地震波下的动力特性研究创造了条件。（5）使用有限单元软件ANSYS探究了局部双层去顶网壳在三维地震波下的双重非线性位移时程响应特性,得出了不同类型的局部双层去顶网壳结构的位移幅值分布规律及结构位移时程曲线;探究了结构主要几何尺寸对网壳动力性能表现的影响规律,并对局部双层去顶网壳的动力特性进行了对比研究;总结出抗震性能较好的结构类型,为局部双层去顶网壳在实际工程中的动力设计提供了参考依据。
李世光[6]（2020）在《中心钢毂节点单层球面木网壳动力性能研究》文中研究说明木网壳造这一结构形式是大跨木结构的典型代表,以往的工程实例显示,木网壳具有结构安全性、耐久性好、节能固碳、绿色环保等突出优点。近年来,国内外对木网壳的研究数量不断增加,但在动力性能方面的研究还存在不足。本文以毕节穹顶工程作为实例,对木网壳中心钢毂节点受力性能及结构整体动力性能进行了初步探索研究。在节点受力性能方面,首先依据中心钢毂节点的构造特点建立了具有一定通用性的有限元实体分析模型,通过与节点压弯试验结果对比,验证了模型的适用性和准确性。第二,基于此模型探究了连接件抗拉刚度、节点受轴压力水平对节点转动性能的影响。第三,对受压弯作用节点进行了理论分析,提出了两系列共6种节点受力状态,并对其中两种关键受力状态——?b、??a状态下节点的反应进行了理论公式推导,通过定义节点中受力单元的极限状态得到节点整体受压弯的极限状态,并给出节点弯矩转角曲线的绘制方法。最后通过几个算例分析将理论公式计算得曲线与有限元计算曲线对比,发现符合良好,可以用于节点压弯计算。在木网壳结构整体动力性能方面,首先对木网壳空间杆系模型进行了自振特性及地震作用下反应分析。为体现出木网壳屋面板约束效应较强的特点,本文提出了加大梁宽法,该方法操作简单计算方便,能较好避免木网壳面内整体扭转趋势,从而使模型更接近工程实际。在对木网壳空间模型进行动力分析时,对比了不同屋面条件对其自振频率分布及在常遇地震作用下宏观时程反应的影响,并结合其他影响因素进行了参数化分析。之后本文对木网壳在简谐荷载下的失效机理进行了初步探索,分别进行了水平、竖向简谐荷载峰值加速度增量动力分析,发现木网壳在动力荷载下的失效模式均明显趋向于动力强度破坏,在失效破坏过程中展现出良好的延性。本文工作为完善木网壳中心钢毂节点计算提供了参考,并对单层球面木网壳动力性能进行了初步探索,为木网壳抗震设计提供了一定理论和技术支持。
种帅[7]（2020）在《开口椭球面网壳参数化设计及静动力分析》文中研究说明随着经济和技术的不断进步,人们的体育、文娱活动越来越丰富,对大跨度空间结构的需求愈来愈高涨。由杆系和壳体结构特性组合而成的开口椭球面空间结构被广泛应用于大型体育场及文娱演出类建筑。开口椭球面网壳结构改善了传统椭球面网壳结构顶点集中汇交较多杆件而出现的应力集中现象,使得网格分布不再受限于网壳顶部节点的大小,结构受力更加合理,并且其造型曲线优美,几何形式对场地适应性强,采光性好,深受设计者喜爱。本文利用ANSYS软件的APDL（ANSYS Parametric Design Language）参数化设计语言,开发了六种开口椭球面网壳参数化设计的模型及受力分析程序,并对这六种网壳的结构静动力性能和结构优化设计进行了研究。主要工作有:（1）.详细介绍了开口椭球面网壳的参数化设计思想与方法,引入矢高分配系数p,将椭球面标准方程转化为方便编程的参数方程形式,应用APDL参数化设计语言建立了六种开口椭球面网壳参数化设计宏程序。（2）.针对六种开口网壳结构的特点,通过空间两点之间的距离公式,推导出开口椭球面网壳上任意一条杆件长度的几何参数表达式,根据此得出网壳相关参数的数量关系,对网格进行优化。根据椭圆面积公式,推导出开口部分的面积表达式,为下一步的模型优化做了理论基础。（3）.利用ANSYS软件,对六种开口网壳结构进行了静力性能的分析,研究了在不同跨度、矢跨比等相关参数对结构静力性能的影响,总结出一些具有工程实际价值的结论。根据静力分析得出的结论,利用开口部分的面积表达式对模型的建立进行了改进与优化,总结了一种关于修整矢高分配系数的优化方法,并分析得出优化后的模型具有更好的受力性能。（4）.引入价格换算系数q,对网壳结构的形状优化设计理论模型进行了改进,将求解结构的总造价问题转化为求解结构的总质量问题,通过序列两级优化算法针对网壳的优化模型及原模型进行了优化设计,得出了一些具有工程参考价值的结论,并发现了优化模型在经济上同样具有一定的优越性。（5）.对几种开口网壳结构及其对应的优化模型进行了动力性能的分析。通过模态分析总结了这几种网壳的自振特性,利用时程分析法进行了结构的地震响应分析,为提高开口网壳结构的抗震性能提供了工程建议与参考。最后,对开口椭球面网壳的研究工作进行了总结与展望。
谢思路[8]（2020）在《单层半椭球网壳静、动力性能研究》文中提出近年来,公共建筑大多采用单层网壳结构建造,因为网壳结构兼顾网架结构和薄壳结构的优点,所以网壳在大跨度空间结构中有不可或缺的地位。这种结构不仅造型优美、力流顺畅而且施工简单、结构整体性较好。但是,随着网壳结构的大量应用,球面、椭球面等规则网壳结构研究较为成熟,半椭球等不规则网壳结构研究较少,是否可以对半椭球网壳结构进行优化以达到更经济的目的,是否可以通过设计解决半椭球网壳结构因节点位移偏差而产生的稳定性问题,是否能通过设计解决半椭球网壳结构在地震作用下节点的位移偏差。基于以上问题,本文做了如下工作:（1）本文以某航空博物馆为例,建立单层半椭球网壳结构模型,将半椭球网壳结构分为:肋环型半椭球网壳、施威德勒型半椭球网壳、联方型半椭球网壳、凯威特型半椭球网壳、短程线型半椭球网壳、三向格子型半椭球网壳。并对六种半椭球网壳结构用APDL语言编写自动建模的宏程序,实现六种半椭球网壳可以自动进行参数化建模。然后,引入半椭球面方程,推导半椭球面网壳结构几何参数关系式,得出半椭球面各点的空间坐标和结构杆长。（2）对六种半椭球网壳结构进行静力分析,应用ANSYS软件,以半椭球网壳结构耗钢量、长短跨比值、矢跨比、支撑条件、边界杆件规格和荷载分布形式为参数,对这六种参数进行研究。发现这六种参数变化对半椭球网壳结构静力性能的影响规律,得出了对实际结构工程设计和应用有益的结论。（3）对半椭球网壳结构进行稳定性分析,以此结构长短跨比值、矢跨比、支撑条件和荷载分布为参数,研究这四种参数变化对结构线性特征值屈曲分析影响规律;以此结构长短跨比值、矢跨比、支撑条件、初始缺陷、荷载分布和材料非线性为参数研究这六种参数变化对结构非线性分析的得出两类半椭球网壳在最大屈曲处的全过程荷载位移响应曲线,并得到六种参数变化对半椭球网壳结构稳定容许承载力和极限屈曲的影响规律。这对实际工程设计提供了理论依据。（4）对半椭球网壳结构进行了地震响应分析,通过对两种结构的振型参与系数、频谱特性、振型特点的分析得到结构动力特性,通过两种半椭球网壳结构地震响应下反应谱分析,总结出X、Y、Z方向地震作用下结构的破坏特征,通过两种半椭球网壳结构地震响应下动力时程分析,总结出X、Y、Z方向地震波作用下结构的破坏规律。这对实际工程抗震设计提供了理论依据。
付明龙[9]（2019）在《考虑支座影响的网壳结构抗震性能及失效机理》文中认为网壳结构因具有造型优美、自重轻、结构受力合理等特点,在近年来得到了非常广泛的应用。但因我国地震频发,常常作为一个地区标志性建筑的网壳结构也面临着地震的严重威胁,在多次地震中,很多网壳、网架结构均发生了严重的支座破坏,造成了结构的整体倒塌和严重的财产损失,因而研究支座刚度和支座失效对网壳结构强震响应的影响具有非常重要的意义。本文首先对跨度分别为40m、60m和80m的单层球面网壳结构的平板压力支座进行了设计和有限元建模与分析,提取了简化的平板支座力学模型,在此基础上,建立了包含支座的网壳结构整体模型,进行了支座刚度对网壳结构自振特性和强震响应的影响研究,并分析了支座影响网壳结构强震响应的原因。其次,提出了基于支座竖向反力的支座失效判别方法,并对比研究了按照罕遇地震、设防地震和多遇地震进行平板压力支座设计时,支座失效对网壳结构强震响应的影响,按照罕遇地震进行支座设计可保证结构在罕遇地震甚至更大地震作用下的安全可靠;考察了支座承载力正常变异和异常缺陷两种情况下,支座失效对网壳结构强震响应的影响,结果表明,实际施工过程中应合理控制支座施工质量变异系数并避免个别支座存在较大施工缺陷的情况。最后,本文对包含支座的网壳结构整体模型进行了参数分析。首先选取了20条地震动对网壳结构整体模型进行了强震响应分析,进一步验证了按照罕遇地震进行支座设计的必要性;同时通过大量算例的对比分析,主要考察了网壳结构的跨度、矢跨比、屋面质量等参数对包含支座的网壳结构整体模型的强震响应的影响,当不考虑支座失效时,跨度小、矢跨比低、屋面质量轻的球面网壳结构具有更好的抗震性能。
杨丰源[10]（2019）在《网壳结构震害行为精细化研究》文中研究指明在过去三十年里,网壳结构在中国得到了广泛的工程应用,是体育场馆和会展中心等大型公共设施的主要结构形式,并成为了许多城市的地标性建筑。地震灾害是中国比较常见自然灾害之一,许多网壳结构工程也建造在了地震多发区域,并经常扮演震后安置灾民的重要角色,因此对于以网壳结构为代表的大跨空间结构的抗震性能研究显得尤为重要。鉴于网壳结构受力复杂和杆件繁多,过去学者们不得不采取大量简化措施以进行网壳结构动力分析。但随着研究工具的完善和计算效率的提升,对网壳结构工程中存在的许多结构复杂效应的研究和应用开始逐步变得可行,而这对深入了解网壳结构实际工程的抗震性能提供了帮助,并指导设计出更加经济可靠和安全的网壳结构工程。本文考虑了网壳结构工程中更加接近实际情况的复阻尼模型以及两种典型的结构复杂效应——钢材损伤累积效应和下部结构填充墙效应,对它们分别建立了行之有效的有限元模拟方法,并详尽评估了这些结构因素对单层球面网壳结构的强震动力响应和抗震承载力的影响。本文具体的研究工作包括如下四部分:1、考虑复阻尼模型的单层球面网壳结构地震响应分析针对瑞利阻尼模型的能量耗散是频率相关的以及无法保证模态阻尼比恒定的这两个问题,本文基于五参数整数阶微分方程法,推导了复阻尼时域本构关系模型,用于网壳结构有限元隐式动力时程分析。通过对单层球面网壳振动台试验的数值模拟,验证了该复阻尼模型仿真方法的准确性和适用性。在单层球面网壳结构的动力分析中采用复阻尼模型后,由于杆件阻尼力的降低,导致结构杆件内力增大,结构杆件也会更早进入塑性,杆件塑性发展也更加深入。结构地震承载力大部分情况下都会降低,降低幅度大于10%。通过对比复阻尼模型和瑞利阻尼模型对不同结构参数的单层球面网壳结构地震动力响应的差异,得到了复阻尼模型对单层球面网壳结构的影响规律。2、考虑钢材损伤累积效应的单层球面网壳结构地震响应分析为了更加准确模拟钢管材料在往复荷载作用下引起的刚度强度退化的力学行为,使用基于Chaboche非线性随动强化准则的韧性断裂损伤模型,对杆系梁单元的钢材损伤累积效应进行模拟和编制材料子程序UMAT。相比于其他常见钢材本构关系模型,韧性断裂损伤模型对钢管空间滞回试验和网壳结构振动台试验都有更高的模拟精度。对不同跨度、屋面质量和矢跨比的单层球面网壳结构系统地考察了材料损伤累积效应对网壳结构动力响应和承载力的影响,并分析了造成这种影响的原因。3、考虑下部结构填充墙效应的单层球面网壳结构地震响应分析由于填充墙给下部支承结构提供了较大的刚度且在地震中填充墙容易开裂导致刚度和承载力下降,使用单斜撑双对角线布置的等效宏观模型以及修正后的Dolsek型三折线骨架曲线,对填充墙的力学行为进行了有限元模拟,以考察下部结构填充墙效应对上部网壳结构地震响应的影响和相互作用机理。该填充墙模型较为准确地模拟了两个填充墙钢筋混凝土框架结构的滞回试验曲线。采用该填充墙模型对单层球面网壳结构的地震响应进行数值模拟,探讨了下部支承结构中填充墙的存在导致网壳结构的地震承载力降低以及网壳结构支座附近外环杆件大面积进入深入塑性发展的原因。通过单层球面网壳大规模参数化分析,总结归纳下部结构填充墙效应对网壳结构地震响应的影响规律,揭示了填充墙效应下的网壳结构强震破坏机理。4、芦山县体育馆的地震灾害重现分析在芦山地震中,芦山县体育馆网壳结构发生了明显的震害。对芦山县体育馆这一实际工程进行精细化数值重现工作,建立了考虑复阻尼模型、钢材损伤累积效应和下部结构填充墙效应的有限元模型,采用不同强震观测台站的地震动记录进行模型地震动输入。通过对比实际的震害调查结果,评估本文仿真方法和复杂效应模拟方法的准确性,并探讨它们对芦山县体育馆地震响应的影响规律。
二、单层球面网壳的自振特性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、单层球面网壳的自振特性分析（论文提纲范文）
（1）考虑柔性悬挂斗屏的单层球面网壳结构自振特性分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 有限元分析模型 |
| 1.1 建立分析模型 |
| 1.2 验证分析模型 |
| 2 考虑柔性悬挂斗屏对单层球面网壳自振特性的影响 |
| 2.1 悬挂斗屏对振型的影响 |
| 2.2 悬挂斗屏对自振频率的影响 |
| 3 结语 |
（2）屋面系统及悬挂设备对单层球面网壳静动力性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 网壳静力稳定性及屋面系统研究现状 |
| 1.2.2 考虑屋面系统网壳动力性能研究现状 |
| 1.2.3 悬挂设备的抗震性能研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 屋面系统影响试验及建模方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验模型制作 |
| 2.3 材性试验 |
| 2.4 试验模型静力试验结果 |
| 2.5 试验模型建模及有限元分析 |
| 2.5.1 模型-1静力试验模拟 |
| 2.5.2 模型-2静力试验模拟 |
| 2.5.3 模型-3静力试验模拟 |
| 2.5.4 模型-4静力试验模拟 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 考虑屋面系统球面网壳的静力稳定性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元建模 |
| 3.3 屋面系统的影响机理 |
| 3.4 屋面系统的影响规律及影响范围 |
| 3.4.1 跨度及矢跨比 |
| 3.4.2 檩条节点参数 |
| 3.4.3 初始几何缺陷 |
| 3.4.4 立柱高度 |
| 3.4.5 不同屋面质量 |
| 3.4.6 影响范围统计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑屋面系统球面网壳的抗震性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自振特性分析 |
| 4.3 屋面系统的影响机理 |
| 4.4 屋面系统的影响规律分析 |
| 4.4.1 不同场地地震动 |
| 4.4.2 跨度及矢跨比 |
| 4.4.3 檩条节点 |
| 4.5 结构地震损伤模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 球面网壳上悬挂设备的地震作用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 现行规范方法适用性讨论 |
| 5.3 球面网壳节点加速度反应谱求解方法 |
| 5.4 带屋面系统球面网壳悬挂设备抗震设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 悬挂设备对网壳地震响应的影响机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑悬挂设备建模及结构自振特性分析 |
| 6.3 悬挂设备的影响机理分析 |
| 6.4 悬挂设备影响规律分析 |
| 6.4.1 跨度及矢跨比 |
| 6.4.2 初始缺陷幅值 |
| 6.4.3 地震动的影响 |
| 6.4.4 悬索长度影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 考虑屋面系统网壳节点加速度反应谱曲线 |
| 附录B 考虑屋面系统网壳节点加速度系数AF_0与AF_(max)均值及变异系数 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）嵌入式毂节点半刚性及其单层球面网壳稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 半刚性节点的研究现状 |
| 1.3.2 半刚性节点网壳稳定性的研究现状 |
| 1.3.3 研究现状总结 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 嵌入式毂节点的数值模拟研究及节点受力性能分析 |
| 1.4.2 嵌入式毂节点的双线性节点刚度模型研究 |
| 1.4.3 嵌入式毂节点单层球面网壳的弹塑性稳定性能分析 |
| 1.5 研究方法及路线 |
| 1.5.1 研究方法 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 第二章 嵌入式毂节点的受力性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 嵌入式毂节点模型的建立 |
| 2.2.1 节点设计 |
| 2.2.2 节点模型的建立 |
| 2.3 轴心受力性能 |
| 2.3.1 轴心受压受力性能 |
| 2.3.2 轴心受拉受力性能 |
| 2.4 纯弯受力性能 |
| 2.4.1 节点面外弯曲受力性能 |
| 2.4.2 节点面内弯曲受力性能 |
| 2.4.3 节点扭转受力性能 |
| 2.5 恒定轴力抗弯受力性能 |
| 2.6 滞回性能 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 嵌入式毂节点刚度的双线性模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 影响嵌入式毂节点刚度的因素分析 |
| 3.2.1 毂体高度和直径 |
| 3.2.2 嵌入榫颈部长度 |
| 3.2.3 节点倾斜角 |
| 3.3 确定双线性模型的建立形式 |
| 3.3.1 节点模型的建立方法 |
| 3.3.2 双线性模型建立原则 |
| 3.4 双线性模型的表达式 |
| 3.4.1 屈服系数和刚度系数的确定 |
| 3.4.2 初始刚度和极限承载力标准值的确定 |
| 3.4.3 双线性模型的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 节点半刚性对网壳整体稳定性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缺陷形式和节点刚度表达形式 |
| 4.2.1 缺陷形式 |
| 4.2.2 节点刚度表达形式 |
| 4.3 嵌入式毂节点网壳的自振基频分析 |
| 4.3.1 节点刚度对网壳自振基频的影响 |
| 4.3.2 矢跨比和跨度对半刚接网壳自振基频的影响 |
| 4.4 嵌入式毂节点网壳的特征值屈曲分析 |
| 4.4.1 节点刚度对网壳屈曲模态的影响 |
| 4.4.2 矢跨比和跨度对半刚接网壳屈曲模态的影响 |
| 4.5 嵌入式毂节点网壳的非线性稳定性分析 |
| 4.5.1 节点刚度对网壳极限承载力的影响 |
| 4.5.2 矢跨比和跨度对半刚接节点网壳承载力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 本研究创新点 |
| 5.3 不足之处和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于SMA-球面滑动隔震支座的单层球面网壳结构抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 摩擦摆支座的发展与应用 |
| 1.2.1 单级摩擦摆支座 |
| 1.2.2 复摩擦摆支座 |
| 1.2.3 多级摩擦摆支座 |
| 1.3 网壳结构的抗震和减隔震研究 |
| 1.4 基于形状记忆合金的结构振动研究 |
| 1.4.1 形状记忆合金的主要特性 |
| 1.4.2 形状记忆合金在工程结构减隔震领域的应用 |
| 1.5 本文研究的意义和主要内容 |
| 1.5.1 本文研究的意义 |
| 1.5.2 本文研究的主要内容 |
| 第2章 SMA-球面滑动隔震支座的设计及模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 SMA-球面滑动隔震支座的隔震耗能机理 |
| 2.2.1 SMA-球面滑动隔震支座的构造 |
| 2.2.2 SMA-SSB的力-位移关系 |
| 2.3 隔震支座的设计和有限元建模 |
| 2.4 SMA-SSB的模拟工况 |
| 2.5 力学参数 |
| 2.6 SMA-SSB有限元模拟与分析 |
| 2.6.1 位移幅值对SMA-SSB力学性能的影响 |
| 2.6.2 竖向压力对SMA-SSB力学性能的影响 |
| 2.6.3 摩擦系数对SMA-SSB力学性能的影响 |
| 2.7 不同隔震装置性能对比 |
| 2.7.1 三种隔震支座力学性能对比 |
| 2.7.2 SSP2-SSB与 SMA-SSB力学性能对比 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 不同控制方式下隔震网壳结构地震响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 隔震单层球面网壳结构 |
| 3.2.1 网壳结构概况 |
| 3.2.2 网壳模型的设计 |
| 3.2.3 隔震装置参数设置 |
| 3.3 结构动力特性 |
| 3.4 结构抗震弹塑性时程分析 |
| 3.4.1 网壳结构建模 |
| 3.4.2 抗震动力分析步骤与工况 |
| 3.4.3 计算结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑不同跨度的SMA-SSB隔震网壳结构地震响应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 隔震网壳结构模型的建立 |
| 4.2.1 模型概况 |
| 4.2.2 网壳模型的设计 |
| 4.2.3 受控网壳结构隔震参数设置 |
| 4.3 网壳结构的动力分析设置 |
| 4.4 模拟结果与分析 |
| 4.4.1 结构动力特性 |
| 4.4.2 节点加速度响应 |
| 4.4.3 节点位移响应 |
| 4.4.4 隔震装置及柱顶位移 |
| 4.4.5 等效塑性应变 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 考虑不同矢跨比的SMA-SSB隔震网壳结构地震响应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 隔震网壳结构模型的建立 |
| 5.2.1 模型概况 |
| 5.2.2 网壳模型的设计 |
| 5.2.3 受控网壳结构隔震参数设置 |
| 5.3 网壳结构的动力分析设置 |
| 5.4 模拟结果与分析 |
| 5.4.1 结构动力特性 |
| 5.4.2 节点加速度响应 |
| 5.4.3 节点位移响应 |
| 5.4.4 隔震装置及柱顶位移 |
| 5.4.5 等效塑性应变 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 隔震网壳缩尺模型振动台试验设计及预分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 单层球面网壳振动台隔震模型的设计 |
| 6.2.1 单层球面网壳隔震模型的相似比 |
| 6.2.2 缩尺网壳模型的设计 |
| 6.2.3 材料及规格的选取 |
| 6.2.4 隔震支座参数的确定 |
| 6.3 试验方案 |
| 6.3.1 试验测点 |
| 6.3.2 试验加载工况 |
| 6.4 缩尺模型有限元分析 |
| 6.4.1 有限元建模 |
| 6.4.2 模拟结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）局部双层去顶网壳结构参数化设计方法研究及结构静、动力性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 网壳结构概述 |
| 1.2.1 网壳结构发展应用 |
| 1.2.2 网壳结构主要研究方法 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 主要研究工作 |
| 第2章 局部双层去顶网壳模型设计程序与几何推导 |
| 2.1 局部双层去顶网壳设计 |
| 2.1.1 荷载设计 |
| 2.1.2 杆件设计 |
| 2.1.3 节点设计 |
| 2.2 局部双层去顶网壳对比选型 |
| 2.3 结构主要几何参数 |
| 2.4 六类局部双层去顶网壳参数化设计 |
| 2.4.1 肋环型局部双层去顶球面网壳 |
| 2.4.2 联方型局部双层去顶球面网壳 |
| 2.4.3 施威德勒型局部双层去顶球面网壳 |
| 2.4.4 凯威特型局部双层去顶球面网壳 |
| 2.4.5 短程线型局部双层去顶球面网壳 |
| 2.4.6 三向格子型局部双层去顶球面网壳 |
| 2.5 六类局部双层去顶网壳几何关系推导及应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 去顶网壳静力特性对比研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 大跨度单层去顶球面网壳静力性能对比分析 |
| 3.2.1 计算模型及边界条件 |
| 3.2.2 静力性能对比分析 |
| 3.3 局部双层去顶球面网壳静力性能对比分析 |
| 3.4 局部双层与单层去顶球面网壳静力性能对比 |
| 3.5 局部双层去顶球面网壳静力性能影响因素 |
| 3.5.1 跨度S对结构静力性能影响 |
| 3.5.2 矢高f对结构静力性能影响 |
| 3.5.3 厚度T对结构静力性能影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 去顶网壳自振性能研究 |
| 4.1 自振特性分析原理 |
| 4.2 结构基本参数 |
| 4.3 去顶球面网壳自振特性分析 |
| 4.4 局部双层去顶球面网壳自振特性影响因素 |
| 4.4.1 跨度S对结构自振特性影响 |
| 4.4.2 矢高f对结构自振特性影响 |
| 4.4.3 厚度T对结构自振特性影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 去顶网壳地震响应研究 |
| 5.1 抗震研究方法 |
| 5.1.1 振型分解法 |
| 5.1.2 随机振动法 |
| 5.1.3 直接动力法 |
| 5.2 直接动力法基本理论 |
| 5.2.1 平衡微分方程 |
| 5.2.2 阻尼的选取 |
| 5.2.3 地震波的选取 |
| 5.3 结构基本参数 |
| 5.4 局部双层去顶球面网壳地震响应分析 |
| 5.5 局部双层去顶球面网壳地震响应影响因素 |
| 5.5.1 跨度S的影响 |
| 5.5.2 矢高f的影响 |
| 5.5.3 厚度T的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（6）中心钢毂节点单层球面木网壳动力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2.1 木结构发展概述 |
| 1.2.2 木网壳的工程应用 |
| 1.2.3 课题研究意义 |
| 1.3 国内外在该方向的研究现状 |
| 1.3.1 木网壳节点性能研究现状 |
| 1.3.2 木网壳整体性能研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 中心钢毂式节点性能分析与计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 中心钢毂节点有限元模型分析 |
| 2.2.1 有限元建模过程 |
| 2.2.2 有限元模型验证 |
| 2.2.3 节点转动性能关键影响因素分析 |
| 2.3 节点受力状态分析与极限承载力计算 |
| 2.3.1 节点压弯受力状态分类 |
| 2.3.2 Ⅰ系列受力状态节点分析 |
| 2.3.3 Ⅱ系列受力状态节点分析 |
| 2.3.4 节点破坏模式与弯矩转角曲线 |
| 2.3.5 算例验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 木网壳自振特性及地震作用下反应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 木网壳空间杆系有限元模型搭建 |
| 3.2.1 基于Abaqus三向网格型球面木网壳参数化建模 |
| 3.2.2 加大梁宽法模拟屋面板约束效应 |
| 3.2.3 毕节穹顶工程实例建模要点 |
| 3.3 木网壳自振特性分析 |
| 3.3.1 屋面系统条件对木网壳自振模态的影响 |
| 3.3.2 参数化分析 |
| 3.4 木网壳常遇地震作用下时程反应分析 |
| 3.4.1 考虑屋面板效应对木网壳常遇地震作用下时程反应影响 |
| 3.4.2 参数化分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 简谐荷载下木网壳失效机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 网壳结构在动力荷载作用下的失效模式 |
| 4.3 木网壳失效判别特征指标 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 分析要点 |
| 4.4.2 水平向激励响应 |
| 4.4.3 竖向激励响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）开口椭球面网壳参数化设计及静动力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间网壳结构的发展 |
| 1.1.1 国外空间网壳结构的发展 |
| 1.1.2 国内空间网壳结构的发展 |
| 1.2 空间网壳结构的类型 |
| 1.3 开口椭球面网壳概述 |
| 1.4 本文研究背景 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 开口椭球面网壳的参数化设计和几何参数推导 |
| 2.1 参数化设计的工具 |
| 2.2 开口椭球面网壳参数化设计 |
| 2.2.1 结构几何描述 |
| 2.2.2 参数化设计方法 |
| 2.2.3 矢高分配系数 |
| 2.3 六种开口椭球面网壳的参数化设计 |
| 2.3.1 肋环型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.2 凯威特型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.3 联方型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.4 短程线型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.5 施威德勒型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.6 三向格子型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.4 六种开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.1 肋环型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.2 凯威特型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.3 联方型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.4 短程线型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.5 施威德勒型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.6 三向格子型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.5 几何参数关系的应用 |
| 2.6 开口部分面积的推导 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 开口椭球面网壳的静力性能分析 |
| 3.1 开口椭球面网壳的结构设计 |
| 3.1.1 荷载设计 |
| 3.1.2 杆件设计 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.3 六类开口椭球面网壳的静力性能特点分析 |
| 3.3.1 肋环型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.2 联方型和施威德勒型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.3 短程线型和三向格子型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.4 凯威特型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.5 开口部位对结构静力性能的影响 |
| 3.3.6 优化矢高分配系数对静力性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 开口椭球面网壳形状优化设计 |
| 4.1 形状优化设计理论 |
| 4.2 优化设计数学模型 |
| 4.2.1 设计变量 |
| 4.2.2 目标函数 |
| 4.2.3 约束条件 |
| 4.3 优化设计求解过程 |
| 4.3.1 截面优化设计 |
| 4.3.2 形状优化 |
| 4.3.3 优化框图 |
| 4.4 形状优化设计实例 |
| 4.4.1 模型介绍 |
| 4.4.2 两种凯威特型开口椭球面网壳形状优化设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 开口椭球面网壳的地震响应分析 |
| 5.1 网壳抗震分析方法概述 |
| 5.2 基础理论 |
| 5.2.1 结构模态分析基础理论 |
| 5.2.2 时程分析法基础理论 |
| 5.3 动力分析模型介绍 |
| 5.4 网壳结构振动模态分析 |
| 5.5 开口椭球面网壳自振特性分析 |
| 5.5.1 联方型开口椭球面网壳自振分析 |
| 5.5.2 凯威特型开口椭球面网壳自振分析 |
| 5.5.3 设计参数对结构自振频率的影响 |
| 5.6 开口椭球面网壳地震响应分析 |
| 5.7 开口椭球面网壳优化模型的地震响应分析 |
| 5.7.1 模型时域分析 |
| 5.7.2 模型频谱分析 |
| 5.8 短跨、矢高变化对抗震性能的影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 |
| 附录 2 |
| 后记 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（8）单层半椭球网壳静、动力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究工作及意义 |
| 第二章 单层半椭球网壳结构参数化设计 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 单层半椭球网壳参数化设计 |
| 2.3 六种单层半椭球面网壳结构的参数化设计 |
| 2.4 六种单层半椭球面网壳的几何参数关系式推导 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单层半椭球网壳结构性能对比分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 计算模型及几何参数 |
| 3.3 六种半椭球网壳结构受力性能对比分析 |
| 3.4 本章结论 |
| 第四章 单层半椭球面网壳的稳定性分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 结构稳定的计算方法 |
| 4.3 单层半椭球网壳结构线性特征值分析 |
| 4.4 单层半椭球壳结构稳定非线性屈曲分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 单层半椭球面网壳地震响应分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 单层半椭球网壳结构抗震计算方法 |
| 5.3 单层半椭球网壳动力特性分析 |
| 5.4 单层半椭球网壳结构地震响应反应谱分析 |
| 5.5 单层半椭球网壳结构地震响应时程分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（9）考虑支座影响的网壳结构抗震性能及失效机理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间结构的支座性能研究 |
| 1.2.2 网壳结构抗震性能及失效机理研究 |
| 1.2.3 网壳结构支座破坏对结构影响研究 |
| 1.2.4 国内外研究现状总结 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 支座刚度对球面网壳结构强震响应的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单层球面网壳结构建模 |
| 2.3 平板支座设计及力学模型提取 |
| 2.3.1 平板支座设计 |
| 2.3.2 平板支座有限元建模与分析 |
| 2.3.3 平板支座力学模型与有限元实现 |
| 2.4 支座刚度对网壳结构强震响应的影响 |
| 2.4.1 考虑支座的单层球面网壳结构整体建模 |
| 2.4.2 考虑支座的网壳结构自振特性分析 |
| 2.4.3 支座刚度对网壳结构强震响应的影响研究 |
| 2.4.4 支座刚度影响的原因分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 支座失效对球面网壳结构强震响应的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平板压力支座失效判别 |
| 3.3 支座失效的影响 |
| 3.3.1 支座按罕遇地震设计 |
| 3.3.2 支座按设防地震设计 |
| 3.3.3 支座按多遇地震设计 |
| 3.4 支座承载力正常变异及异常削弱对结构强震响应的影响 |
| 3.4.1 支座承载力正常变异 |
| 3.4.2 支座承载力异常削弱 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑支座失效的网壳结构抗震性能参数分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 参数分析方案 |
| 4.3 地震波的影响 |
| 4.4 跨度的影响 |
| 4.5 矢跨比的影响 |
| 4.6 屋面质量的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）网壳结构震害行为精细化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空间结构地震损伤案例 |
| 1.2.2 网壳结构抗震研究 |
| 1.2.3 结构阻尼研究 |
| 1.2.4 钢材损伤累积效应研究 |
| 1.2.5 下部结构填充墙效应研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 网壳结构地震响应分析的复阻尼方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 五参数整数阶微分方程 |
| 2.2.1 材料参数最优化求解 |
| 2.2.2 ABAQUS材料子程序实现 |
| 2.2.3 简单结构算例 |
| 2.3 单层球面网壳振动台试验结果验证 |
| 2.3.1 结构原型和试验模型 |
| 2.3.2 测量仪器分布情况 |
| 2.3.3 加载工况介绍 |
| 2.3.4 有限元模型介绍 |
| 2.3.5 试验网壳模型自振特性分析 |
| 2.3.6 结构响应模拟 |
| 2.4 复阻尼模型在单层球面网壳结构中的应用 |
| 2.4.1 单层球面网壳模型建立 |
| 2.4.2 结构自振特性分析 |
| 2.4.3 单层球面网壳结构响应规律 |
| 2.5 单层球面网壳考虑复阻尼模型效应规律研究 |
| 2.5.1 屋面质量的影响 |
| 2.5.2 结构跨度的影响 |
| 2.5.3 矢跨比的影响 |
| 2.5.4 规律总结 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 网壳结构强震动力响应的钢材损伤累积效应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢材韧性断裂损伤材料子程序编写 |
| 3.2.1 钢材韧性断裂损伤 |
| 3.2.2 应力-应变关系 |
| 3.3 模型验证 |
| 3.3.1 钢管空间受力滞回试验 |
| 3.3.2 单层球面网壳动力强度失效振动台试验验证 |
| 3.4 单层球面网壳考虑损伤累积效应规律研究 |
| 3.4.1 屋面质量的影响 |
| 3.4.2 结构跨度的影响 |
| 3.4.3 矢跨比的影响 |
| 3.4.4 规律总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 网壳结构强震动力响应的填充墙效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 底部钢筋混凝土框架填充墙有限元建模 |
| 4.2.1 钢筋混凝土框架有限元建模 |
| 4.2.2 填充墙体有限元建模方法 |
| 4.2.3 模型验证 |
| 4.3 单层球面网壳整体模型 |
| 4.3.1 下部框架结构以及填充墙体的影响 |
| 4.3.2 填充墙体最大承载力的影响 |
| 4.3.3 填充墙体不同分布情况的影响 |
| 4.4 单层球面网壳考虑下部结构填充墙效应规律研究 |
| 4.4.1 屋面质量的影响 |
| 4.4.2 结构跨度的影响 |
| 4.4.3 矢跨比的影响 |
| 4.5 考虑下部结构填充墙效应网壳结构强震失效的机理研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 芦山县体育馆震害模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 芦山县体育馆介绍及震损情况 |
| 5.2.1 芦山县体育馆结构信息 |
| 5.2.2 体育馆震损分布情况 |
| 5.3 芦山县体育馆有限元模型 |
| 5.3.1 体育馆整体模型 |
| 5.3.2 结构自振特性分析 |
| 5.4 芦山体育馆震害数值模拟 |
| 5.4.1 地震动记录选择 |
| 5.4.2 数值模拟结果与实际震损对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、单层球面网壳的自振特性分析（论文参考文献）
- [1]考虑柔性悬挂斗屏的单层球面网壳结构自振特性分析[J]. 刘人杰,王超,王广勇. 建筑结构, 2021(S2)
- [2]屋面系统及悬挂设备对单层球面网壳静动力性能影响研究[D]. 李文亮. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]嵌入式毂节点半刚性及其单层球面网壳稳定性研究[D]. 张晓磊. 西北农林科技大学, 2021
- [4]基于SMA-球面滑动隔震支座的单层球面网壳结构抗震性能研究[D]. 徐蒙. 北京建筑大学, 2020(08)
- [5]局部双层去顶网壳结构参数化设计方法研究及结构静、动力性能分析[D]. 曹俊超. 山东建筑大学, 2020(10)
- [6]中心钢毂节点单层球面木网壳动力性能研究[D]. 李世光. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]开口椭球面网壳参数化设计及静动力分析[D]. 种帅. 山东建筑大学, 2020(10)
- [8]单层半椭球网壳静、动力性能研究[D]. 谢思路. 山东建筑大学, 2020(11)
- [9]考虑支座影响的网壳结构抗震性能及失效机理[D]. 付明龙. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [10]网壳结构震害行为精细化研究[D]. 杨丰源. 哈尔滨工业大学, 2019(01)