导　　师： 姜正荣; 冯健

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 索穹顶结构是一种效率极高的柔性张力结构体系,目前已成为工程研究和应用的热点之一。本文对该结构体系的找力分析方法、索杆破断、施工仿真分析等若干科学问题进行了研究,主要工作如下:(1)利用索杆预应力比值关系,提出了基于比值更新的索穹顶结构找力分析新方法,并以算例进行了验证。当考虑重力影响时,将每根索段分别划分为单个单元和多个单元进行找力分析对比。研究表明:基于比值更新的索穹顶结构找力分析新方法计算速度快,位形偏差小,精度较高;索穹顶结构的找力分析宜考虑重力的影响,此时,将每根索段划分为单个单元和多个单元的找力分析结果相差较小,工程实践中,对类似结构的找力分析建议将每根索段仅划分为单个单元以简化求解,计算结果可满足精度要求。(2)推导了索形方程,提出考虑重力影响的预应力分布可采用索水平分力这一不变量来描述。在此基础上,利用节点平衡关系,又提出了索穹顶结构的找力分析新方法——基于悬链线方程的分力平衡法,并以算例进行了验证,且与基于比值更新的找力分析方法进行了对比。研究表明:该方法力学概念清晰,求解过程易于实现,为索穹顶结构的找力分析提供了新的思路;上述两种方法找力分析结果相差甚微,均可用于索穹顶结构的找力分析。为方便应用,建议采用基于比值更新的找力分析方法进行找力,其结果可满足精度要求,如有必要,可在此基础上采用基于悬链线方程的分力平衡法进行复核。(3)采用瞬态动力分析方法,探讨了局部索杆破断对其他各杆件内力、支座反力和节点竖向位移的影响。提出了基于应变能的索穹顶结构索杆破断敏感性分析方法及其指标,给出了敏感性系数的定义。将其应用于Levy型索穹顶结构索杆破断的敏感性分析,并与其他文献相关指标进行了对比。研究�

关 键 词： 索穹顶结构 找力分析 索杆破断 施工仿真 瞬态动力分析

领　　域： []