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网壳结构是将杆件按一定规律布置、通过节点相连而成,兼有壳体及杆系结构特性、杆件类型单一、便于工业化生产,受力合理,刚度大,自重轻,造型优美,具有生动艺术表现力的现代建筑结构形式。根据网格划分形式的不同,常见角锥体系双层柱面网壳有：正放四角锥柱面网壳、抽空正放四角锥柱面网壳、棋盘型四角锥柱面网壳、斜置正放四角锥柱面网壳、三角锥柱面网壳及抽空三角锥柱面网壳六种类型。本文主要工作有：1.采用ANSYS软件自带参数化设计语言APDL,研制了六种典型角锥体系双层柱面网壳参数化设计健模宏程序,给出不同宏观几何参数下相关角锥体系双层柱面网壳结构模型；给出了该类双层柱面网壳宏观几何参数与微观几何参数关系式；为该类柱面网壳结构标准化生产、加工维护和优化设计提供了方便。2.应用ANSYS软件,对六种典型角锥体系双层柱面网壳结构进行了受力分析,研究了宏观几何参数(跨度、矢高、网格数、厚度等)变化对该类柱面网壳结构力学性能的影响规律,得到一些具有工程应用价值的结论。3.运用FORTRAN语言编写的形状优化程序与ANSYS相连接,对六种角锥体系双层柱面网壳进行了形状优化。在双层柱面网壳结构中,给定结构跨度S、矢高F、跨度方向(跨向)网格数m、长度方向网格数n、厚度T。改变网壳结构相应的几何参数,可以得到不同结构形式下网壳节点的坐标值,然后把这些相应的节点坐标作为变量,进行形状优化设计。通过改变几何参数实现对不同结构形式网壳的优化,寻求到使目标函数值总重量最小的结构外形和形状尺寸。4.应用ANSYS软件对优化后的正放四角锥柱面网壳结构进行了屈曲分析和几何非线性分析,得到该类角锥柱面网壳的荷载—位移曲线全过程响应图、表,为全面了解角锥体系双层柱面网壳的稳定性和极限承载力奠定了基础。