板片空间结构体系是由轻质、高强的复合板片和薄壁金属骨架通过特定的方式组合而成的一种新型空间结构体系,这种结构体系将结构材料在空间上进行合理的分布,将航空结构原理应用于土建结构,采用非常薄的板材使结构主要产生直接应力,充分利用了结构材料,达到了体系受力合理,用材经济的目的.在板片空间结构体系中,板片与金属骨架的非协调接触处通过接触作用传递相互之间的作用力,来实现板片与金属骨架的共同工作.而接触问题一直是理论研究及工程设计中的一个复杂问题,接触状态的约束方程作为非线性约束控制全过程,接触问题表现出很强的非线性特征.对板片空间结构体系共同工作问题的已有研究,大都集中在定性的分析上,在定量分析方面该如何合理地建立有限元分析模型,更为关键的是如何合理地设置板片与金属骨架之间的接触单元,这方面的研究工作很少.因此,对这一结构体系的接触共同工作问题有限元模型进行定量的分析,对这一空间结构体系的研究及设计应用具有很大的理论意义及工程应用价值.该文详细描述并分析了接触问题的力学状态控制方程,介绍了将其通过约束变分原理来引入泛函变分的求解全过程,并给出了基于有限元数值求解方法的列式.针对板片空间结构这一结构形式,研究了接触问题定量化分析的有限元方法.为了考察所考虑接触单元的数量对板片空间结构各构件的力学性能计算值的影响,论文中详细分析了考虑有各种不同接触单元安置数量的板片空间结构在各荷载工况下计算所得的力学指标,得出了一些非常有益的结果.该文提出的考虑接触的计算模型,能真实地反映板片空间结构体系中板与骨架之间的实际工作状态,并且也能较好地适应工程计算的要求,所得出的结果可望能对进一步完善板片空间结构体系有积极的意义,为板片空间结构体系的设计和应用提供一个实际可行的方法.