【摘要】：本文提出的環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼是一種由三角形網(wǎng)格組成、外形具有環(huán)向折板造型的單層球面網(wǎng)殼結構。這種結構是單向折線形平板網(wǎng)架在回轉曲面結構構形中的拓展,兼有雙層網(wǎng)架和單層網(wǎng)殼的受力特性和優(yōu)點,可用于中小跨度的閉口穹頂結構,也可用于開大、小孔洞的屋蓋和懸挑結構。為改善環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼的受力性能,本文還提出了弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結構,從而使得結構可以跨越更大的跨度。針對這兩種新型結構體系,本文分別從理論和試驗兩個方面進行了系統(tǒng)研究。 第1章回顧了網(wǎng)殼結構的發(fā)展歷史、形式與分類,介紹了折線形結構的發(fā)展過程、結構特點和工程應用情況,系統(tǒng)闡述了本文的研究背景,明確了論文的研究內(nèi)容。 第2章歸納和總結了環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結構體系的結構形式,根據(jù)有無加強桿件、折板厚度變化情況、桿件與節(jié)點類型提出了三種不同的分類方法；為改善結構受力性能提出了預應力環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結構,并根據(jù)不同的索桿布置方式對預應力網(wǎng)殼結構進行了分類。 第3章通過對環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼基本結構體系的構型研究和機動分析,論證了它是一種滿足幾何不變性要求的靜定空間桁架結構；針對環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼基本結構體系和環(huán)桿加強結構體系提出了簡化桿系計算模型,建立了基本方程,可方便地求得結構的內(nèi)力和位移,同時指出,這也是個精確解。 第4章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結構體系和內(nèi)圈封口的加強結構體系進行了均布荷載作用下的靜力性能分析,研究了不同節(jié)點連接方案對結構靜力性能的影響；以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結構體系為研究對象,分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結構靜力性能的影響。 第5章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結構體系和內(nèi)圈封口的加強結構體系進行了動力特性分析,研究了不同節(jié)點連接方案對結構動力性能的影響。以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結構體系為研究對象,分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結構動力性能的影響；對內(nèi)圈封口的環(huán)向折線形單層鉸接球面網(wǎng)殼及其對應的全剛接網(wǎng)殼兩種結構,分別采用振型分解反應譜法和時程分析法進行了抗震性能分析,并將所得結果進行了對比。 第6章對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼基本結構體系和內(nèi)圈封口的加強結構體系進行了均布荷載作用下的穩(wěn)定性能分析,研究了不同節(jié)點連接方案對結構穩(wěn)定性能的影響；以節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結構體系為研究對象,分析了矢跨比、厚跨比和孔跨比等參數(shù)對結構穩(wěn)定性能的影響。 第7章對五種不同布索方案的弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結構的靜力性能、動力性能和穩(wěn)定性能進行了分析,并與環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結構進行了對比。對環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼、弦支環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼、單層球面網(wǎng)殼和雙層球面網(wǎng)殼這四種結構的用鋼指標做了對比分析。 第8章設計了一環(huán)向折線形單層球面網(wǎng)殼結構的試驗模型,分別對節(jié)點為全鉸接的內(nèi)圈封口的加強結構體系及其弦支結構體系進行了全跨、半跨荷載下的靜力荷載試驗,對試驗數(shù)據(jù)與理論分析結果進行了比較和分析。 第9章對本文的研究內(nèi)容做了總結,指出了今后進一步的研究方向。
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【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU399

【參考文獻】

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本文編號：2434765