弦支穹頂結構是由上部單層網殼與下部索桿體系雜交而成的自平衡結構,由于其受力合理,近年來被廣泛地用于大跨度空間結構。本文在查閱大量相關文獻的基礎上,對該結構體系的找力分析、預應力優(yōu)化及施工仿真分析等問題進行研究。主要內容如下:（1）采用能量法分別對弦支穹頂結構在豎向荷載及預應力作用下的變形函數(shù)進行推導,得到了相應的位移解析表達式,為該類結構的預應力確定提供了新思路。算例分析表明:基于能量法的計算結果與有限元法相比,概念清晰,誤差較小,精度較高,由此驗證了本文推導的變形函數(shù)的適用性。（2）提出了弦支穹頂結構的找力分析新方法——基于預應力水平的分布更新法。該方法以不斷更新的預應力比值來分配拉索預應力,以索力為收斂控制參數(shù),迭代得到滿足要求的預應力分布,并與彈性支座法進行對比,驗證了該方法的合理性。結果表明:基于預應力水平的分布更新法,不僅計算效率高,求解速度快,所得結果更接近優(yōu)化目標,適用于弦支穹頂結構的找力分析。（3）將模擬植物生長算法（PGSA）應用于弦支穹頂結構的預應力優(yōu)化研究。分析了該算法的局限性,即初始生長點選取的任意性導致PGSA陷入局部最優(yōu)解,以及劣質生長點的存在導致部分生長點... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

弦支穹頂結構體系弦支穹頂結合了索穹頂與單層網殼的特點，充分發(fā)揮柔性與剛性的

聚會穹頂 日本 46天津保稅區(qū)商務中心大堂 天津 35武漢體育館 武漢 135×115常州體育館 常州 120×80北京工業(yè)大學體育館 北京 93濟南奧體中心體育館 濟南 122安徽大學體育館 合肥 87大連體育館 大連 145×116東莞厚街體育館 東莞 110×80其中，國內較為典型的弦支穹頂結構工程如下。(1) 北京工業(yè)大學體育館(圖 1-2)的主館屋蓋為球殼型，跨度 93m，矢高 9.3m，布置5 圈索桿，外挑的懸掛結構長度不等，最大的懸挑跨度為 15m[26]。

圖 1-3 濟南奧體中心體育館(3) 厚街體育館(圖 1-4)屋蓋為橢圓拋物面，長軸 127.9m，短軸 93m，其中支座的110m 80m，矢高為 9.4m，布置 4 圈索桿，上部單層網殼結構選用凱威特型+聯(lián)方合布置形式[28]。圖 1-4 厚街體育館從上述已建成的項目可知，跨度大且造型新穎的弦支穹頂結構已開始在祖國大地個角落嶄露頭角。與外形完全依賴于預應力的索穹頂相比，弦支穹頂結構的造型更

【參考文獻】：
期刊論文
[1]粒子群算法不同慣性權重之間的比較[J]. 張志宇,白云霞.  淮海工學院學報(自然科學版). 2016(01)
[2]張拉整體高聳結構施工誤差研究[J]. 馬瑞嘉,馬人樂.  施工技術. 2016(02)
[3]基于能量原理的傘狀全張力結構性能分析[J]. 羅斌,施乾浩,韓立峰.  建筑結構學報. 2014(09)
[4]大跨度空間結構發(fā)展歷程與展望[J]. 王俊,趙基達,藍天,錢基宏,宋濤.  建筑科學. 2013(11)
[5]厚街體育館大跨度橢圓拋物面弦支穹頂結構的非線性屈曲分析[J]. 姜正榮,王仕統(tǒng),石開榮,彭志涵,高曉楠,孔鵬.  土木工程學報. 2013(09)
[6]空間預應力鋼結構拉索等效預張力確定方法研究[J]. 王永泉,郭正興,羅斌,石開榮.  土木工程學報. 2013(06)
[7]改進粒子群算法及其在風電系統(tǒng)中的應用[J]. 包廣清,毛開富.  控制工程. 2013(02)
[8]考慮桿件失穩(wěn)的網殼結構穩(wěn)定分析方法[J]. 田偉,趙陽,董石麟.  工程力學. 2012(10)
[9]多目標旅行商問題的模擬植物生長算法求解[J]. 郗瑩,馬良,戴秋萍.  計算機應用研究. 2012(10)
[10]索穹頂無支架提升牽引施工技術及全過程分析[J]. 羅斌,郭正興,高峰.  建筑結構學報. 2012(05)

博士論文
[1]大跨度空間鋼結構施工技術研究與監(jiān)測[D]. 牛犇.天津大學 2014
[2]粒子群算法改進及其在電力系統(tǒng)的應用[D]. 黃平.華南理工大學 2012
[3]弦支穹頂結構施工控制理論分析與試驗研究[D]. 張國發(fā).浙江大學 2009
[4]弦支穹頂結構的理論分析與試驗研究[D]. 郭佳民.浙江大學 2008
[5]弦支穹頂結構的理論研究[D]. 張明山.浙江大學 2004

碩士論文
[1]基于徑向索張拉原理的弦支穹頂結構施工技術研究[D]. 武剛.大連理工大學 2015
[2]大跨度弦支穹頂結構的靜力穩(wěn)定性及施工仿真分析[D]. 熊逸豐.華南理工大學 2015
[3]基于改進PGSA的預應力鋼結構優(yōu)化設計及其拉索索力識別方法研究[D]. 阮智健.華南理工大學 2015
[4]大跨度弦支穹頂結構的缺陷敏感區(qū)域及動力穩(wěn)定性研究[D]. 劉紅亮.華南理工大學 2015
[5]基于改進的模擬植物生長算法的弦支穹頂結構優(yōu)化設計研究及其抗震性能分析[D]. 陳前.華南理工大學 2013
[6]弦支穹頂結構自振特性及動力性能分析研究[D]. 劉婷婷.山東建筑大學 2013
[7]量子粒子群算法的改進及其在認知無線電頻譜分配中的應用[D]. 丁穎.南京郵電大學 2013
[8]模擬退火算法在結構拓撲優(yōu)化和復合材料鋪層優(yōu)化中的應用[D]. 王力.大連理工大學 2008
[9]弦支穹頂結構的穩(wěn)定性能研究及工程應用[D]. 陳小培.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[10]弦支穹頂結構的靜力性能研究[D]. 姚姝.哈爾濱工業(yè)大學 2006



本文編號：3606172