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板锥柱面网壳结构是一种新型的空间结构型式,它能巧妙地融建筑与结构于一体,能灵活适应多种建筑功能和选型的需要。同时此类结构具有受力合理、整体刚度大、稳定性好、能充分发挥材料效用等优点,是一种具有广阔发展前景的结构型式。
本论文基于组合结构的几何非线性有限元理论,对板锥柱面网壳结构进行了静力性能的研究。考虑由于支承条件不同所形成的板锥柱面筒壳、板锥柱面长壳、板锥柱面短壳三种不同类型的网壳,分别研究其结构变形的特点和规律,以及结构内力的分布特点和规律,从而确定荷载在不同结构型式中的传递方式和路线,以便为板锥柱面网壳结构的设计和应用提供理论上的指导。
同时,在工程实践中,要对板锥网壳结构做出合理的抗震设计,必须深入了解其自振特性,本论文应用有限元方法对不同跨度、矢跨比、网壳厚度以及网格尺寸的板锥柱面网壳进行自振特性分析,研究这些几何参数对网壳自振频率和振型的影响,得出一些有益的结论。
另外,为了准确地分析板锥柱面网壳在强烈地震作用下的动力响应,本论文采用EL-Centro强震记录,对板锥柱面网壳结构进行动力时程分析,分别研究板锥柱面网壳结构在竖向地震作用和水平地震作用下的地震响应。从而确定板锥柱面网壳在同一地震波以不同方向输入时,其内力、位移、支座反力等方面的反应规律,便于工程设计和实际应用。