异形椭球网壳是一种根据仿生学原理提出的结构形式,该结构外形独特新颖,采用了球面网壳的网格划分技术,但是其力学性能不同于普通的球面网壳。本文以异形椭球网壳为研究对象,分析了其表面的风荷载与静力特性。 风荷载对于建筑物来说是一项非常重要的荷载,有时候可能是控制荷载。数值风洞技术是以计算流体力学为基础进行风场研究的有效方法。本文首先介绍了计算流体力学基本思想与分析过程,应用标准κ-ε与可实现κ-ε湍流模型对异形椭球网壳在不同角度风作用下结构表面的风压分布进行数值模拟,实现了速度边界条件与湍流强度的模拟,分析了风压的分布规律并得到风压系数,比较了两种不同湍流模型的结果,为进一步的风场与结构受力分析提供依据。 对于单层异形椭球网壳而言,稳定性尤为重要,本文利用非线性有限元方法对异形椭球网壳结构的几何非线性稳定屈曲问题进行了详尽的分析,分析了结构跨度、杆件截面、初始缺陷、荷载不利位置以及支承条件对结构稳定性的影响,得出了对工程设计有参考价值的结论。 本文分析了网壳结构与下部结构的协同作用,分析了由于上部结构的不对称对下部结构的影响,提出了设计中需要注意的问题。 论文最后对所研究工作进行了总结,得出了有意义的结论,并指出了进一步研究需解决的问题。