简介：正交索网结构作为屋盖支承体系有着广泛的应用，属于一种柔性结构，对外荷载的作用比较敏感．非线性自振特性的研究对于正交索网结构在风荷载作用下的响应分析具有重要意义．本文考虑温度变化及几何非线性影响，采用连续化理论导出了正交索网结构非线性振动方程．通过Galerkin原理，将偏微分方程转化为常微分方程，并采用改进的L-P法对常微分方程进行了求解．结合算例讨论分析了温度变化、振幅等因素对正交索网结构非线性振动的影响．算例表明，正交索网结构固有频率随着温度的升高而减小，自振频率密集，具有较强的非线性，其自振频率随着振幅发生变化，其非线性振动呈现“硬弹簧”特性，正交索网结构的非线性自振频率高于线性频率．

简介：介绍了大射电望远镜（FAST）30m模型主动反射面支承结构——整体索网结构，根据现场条件提出了三种可行的施工方案，并利用ANSYS的生死单元技术模拟索网张拉过程．通过分析、对比确定了最优方案，并以此指导了实际施工，为FAST500m原型的建造积累了经验．

简介：根据机构理论的概念,研究了单层网壳结构的屈曲理论,根据结构屈曲的机理,提出了结构从产生几何软化而导致屈曲的观点,进而给出了屈曲路线跟踪的理论和算法.本文提出的理论和方法可供单层网壳和其他格构结构的屈曲分析参考.

简介：在结构屈曲分析理论研究的历史中,柯以特（Koiter）理论是一个里程碑.他对屈曲分析理论的观点至今仍然被视为经典.因此,格外有必要了解柯以特理论的构成及其在结构屈曲分析中的指导作用,同时也有必要了解柯以特理论的局限性.本文所介绍、论述的柯以特理论是屈曲分析理论的研究基础.

简介：对网壳杆件计算长度确定方法进行了总结,对压杆计算长度的现有研究进行了综述.结合一单层球面网壳,利用有限元分析方法对网壳杆件的计算长度进行了计算,并与规范取值进行了比较.提出了一种改进的杆件计算长度确定方法,并对同一单层网壳进行了计算对比,结果表明改进的网壳杆件计算长度确定方法能够较为便捷、精确地确定每根杆件的计算长度.对于其他类型的结构,该方法同样可以方便地确定压杆的计算长度.

简介：铸钢节点是适用于空间结构的一种新型节点形式.铸钢节点由于其良好的适用性正逐渐应用于大跨度空间结构,但目前尚无国家规范可依.本文对自行研制的新型铸钢节点进行有限元分析,结果表明,其在构造和受力方面都满足结构的要求.在此基础上,利用经过试验验证的可靠的有限元模型进行弹性有限元分析,研究铸钢节点在不同受力状态下的应力分布,并与由材料力学方法得到的结果进行比较,给出了铸钢节点的应力集中系数,并进一步提出了该铸钢节点的简化承载力计算公式.简化计算公式与试验、有限元分析结果的比较表明,该公式具有一定的安全储备,可用于工程设计.公式的提出极大地方便了设计计算工作.

简介：节点刚度对单层网壳结构的变形与稳定性能影响显著.本文提出一种相贯节点刚度的计算方法,通过梁元模型与壳元模型之间的对比,可以较为准确地模拟相贯节点的轴向刚度以及面内与面外抗弯刚度.对T型、Y型、X型、K型等多种相贯节点的变形性能、弹簧刚度及其影响因素进行了深入分析,研究了支管杆端变形与主管径厚比的关系,探讨了梁元模型对单层网壳结构的适用条件.为了验证该计算方法的正确性,分别采用梁元-弹簧模型与多尺度分析模型,对单层柱面网壳结构的变形性能与屈曲特征值进行了分析,结果表明两种模型具有较好的一致性.最后,给出了在单层柱面网壳结构设计时,考虑相贯节点刚度的相关建议.

简介：针对K8型单层球面网壳在阶跃荷载下的响应进行了系统分析,综合多项特征响应指标分析了结构响应特点并给出结构破坏定义.在大量参数分析的基础上,讨论了屋面重量、矢跨比、跨度和初始缺陷对结构破坏临界荷载、结构塑性发展、位移延性系数的关系,为网壳动力破坏机理研究提供了大量基础性材料.

简介：500m口径球面射电望远镜（FAST）采用柔性索网作为反射面的支承结构,柔性索网结构的张拉过程模拟分析对于张拉成形阶段具有重要的指导作用.基于非线性有限元理论,针对FAST索网的结构形式和施工方案,提出了索网张拉过程的模拟分析方法.通过计算分析得到了索网在张拉过程中的位移和内力,计算结果验证了张拉方案的可行性.根据张拉过程中索网的内力变化,确定了FAST索网的误差调整方案.调索后,索力的实测值和计算值偏差在10%以内,说明调索效果较好.

简介：空间网壳结构自重轻、跨度大,因而风荷载对结构常起到主要甚至控制作用.铝合金作为新兴的金属材料,其弹性模量和密度均大约为钢材的1/3,与钢网壳结构相比,铝合金网壳结构对于风荷载更为敏感.本文通过谐波叠加法分别得到网壳结构各个节点的具有Davenport谱和Panofsky谱功率特征的水平和竖向风速时程,并将风速时程转化为风压时程,按照荷载规范计算得到的风压系数,对铝合金网壳结构进行时程响应分析,得到结构各处的风振响应,并采用节点位移风振系数、支座反力风振系数及杆件内力风振系数来衡量结构的风振特性.此外,与相同跨度的钢网壳结构进行了风振系数的对比.

简介：基于虚拟激励法,利用风洞试验所得体形系数,通过对ANSYS有限元软件包二次开发,对于家堡火车站站房单层贝壳型网壳进行频域的风振响应分析,得到结构在0°风向角下的位移风振系数,并与时域分析结果进行对比,两者吻合较好.同时研究了结构风振系数随风荷载频率上限的变化关系,为进一步深入研究结构风振响应分析方法奠定基础,所得结果为实际工程等效风荷载的确定提供有效指导。

简介：为解决目前大跨空间结构隔震中存在的问题，本文介绍了一种新型的三维复合隔震支座，并将它应用于某一单层球面网壳结构中．根据支座的隔震目标设计了40种不同类型的支座进行参数分析．结构分析采用时程分析法，通过改变地震动的强度，全面研究了该三维复合隔震支座水平刚度及竖向刚度变化对网壳结构周期、杆件轴力及节点加速度的影响，并总结了不同工况下的变化规律．结果可为该支座在网壳中的参数选择提供参考，对推动该支座在实际工程中的应用具有积极意义．

简介：通过对基础隔震的单层柱面网壳缩尺模型进行正弦波扫频和多组实际地震波激励的振动台试验,系统研究了水平地震作用下HDR支座的隔震性能.分别测试了无隔震网壳和基础隔震网壳模型的动力特性、一致激励和行波激励下结构的加速度、位移及杆件应变等动力响应,分析了行波效应对隔震大跨网壳屋盖地震响应的影响.试验结果表明：HDR支座基础隔震有效延长大跨网壳结构的自振周期,大幅度降低隔震层以上结构地震响应,隔震后上部结构的运动趋于同步;行波激励下,结构地震响应沿地震波传播方向相对逐渐增大,地震波传出端附近的隔震支座剪切变形明显增大,按一致激励设计偏于不安全.

简介：索承网壳是基于单层球面网壳和张拉整体体系的一种合理的新型杂交大跨空间结构.本文讨论了索承网壳的结构组成、成形过程和受力原理,并结合一个工程实例,进行非线性有限元静力分析、特征值屈曲分析、非线性屈曲分析以及有初始缺陷的非线性屈曲分析,并与同样形式的单层网壳结构进行比较,系统地研究了索承网壳的受力特性.结果表明索承网壳改善了结构的受力状态,增大了网壳结构的强度、刚度和稳定性,有着很高的结构效能,具有跨越大跨度的潜力,应用前景广阔.

简介：单层网壳结构是缺陷敏感结构,经截面优化设计的单层网壳结构对初始几何缺陷分布形式更加敏感.在多种缺陷分布形式下,对截面优化后的网壳模型进行双重非线性整体稳定性分析,研究杆件截面取值与缺陷分布、结构极限承载力之间的关系.结果表明：截面优化寻优结果与初始几何缺陷分布有直接关系,增大缺陷较大处杆件截面能显著提高结构承载力;经截面优化设计的网壳仅在其设计初始几何缺陷下稳定承载力满足设计要求,在其他缺陷下承载力均下降明显.本文对这一现象进行了深入的研究,并通过优化＂杆件分组＂的方式改进了由截面优化设计导致的结构稳定承载能力对缺陷分布的高度敏感性,提高了结构整体稳定承载力的鲁棒性,同时降低了结构的耗钢量.

简介：采用变换荷载路径法,对某大跨度双层球面网壳结构进行双重非线性屈曲及强度分析,研究其抗连续倒塌性能,并根据失稳及强度破坏准则探讨大跨度双层球面网壳结构连续倒塌的失效机理.研究表明,双层球面网壳结构冗余度较高,在使用荷载作用下结构8个节点的严重局部破坏都未引发其连续倒塌,本文中的双层网壳结构直到受到3倍左右使用荷载时才发生连续倒塌破坏;通过不断加大结构所受荷载幅值,发现没有局部破坏的完整大跨度双层球面网壳结构最终倒塌时发生失稳破坏,遭到轻微局部破坏的结构最终倒塌时是失稳和强度破坏的共同作用,遭受严重局部破坏的结构最终倒塌时发生强度破坏.

简介：内外双重张弦网壳结构是一种新型的预应力结构体系,主要由单层曲面网格结构和空间索桁体系复合而成.为了对体系的形成过程进行安全控制,有必要对结构进行详细的施工模拟分析,确定出合理的张拉顺序和张拉力控制值.本文以乐清体育中心体育馆内外双重张弦网壳结构屋盖为例,详细介绍循环迭代降温法在该索系找力分析的应用.文中利用找力分析得到的一系列温度数组对分阶段多批次分级预应力施工过程进行仿真模拟分析.分析结果表明：循环迭代降温法可以得到每级张拉所需索力施工张拉控制值.与一次张拉成型相比,采用分阶段多批次分级预应力施工方案,可以大大降低成本且满足工程精度要求.

简介：采用课题组推导的多维虚拟激励理论方法及自编计算机程序,对常用K6型单层球面网壳多维地震反应规律进行了系统研究.论文首先对功率谱计算时的参数取法进行了讨论,然后对单层球面网壳进行了大量多维与单维响应对比分析,考虑了矢跨比、荷载、跨度等主要结构参数影响,给出了主肋、环杆、斜杆在不同参数下多维与单维地震反应对比规律及数值范围.分析结果表明,网壳大量主要受力杆件三维地震内力远远大于单维地震内力,得出在网壳抗震设计中必须要进行三维地震作用分析的结论.本文结果为网壳工程设计提供了参考.

简介：单层球面网壳结构具有受力合理、造型新颖和抗震性能优越等特点,其静力及动力稳定性一直是国内外研究的热点问题.网壳上部作用的雪荷载分布形式受网壳几何形态、光照和风向等诸多因素影响,雪荷载分布形式直接影响着网壳的失稳形态.为理清网壳在各种雪荷载分布形式作用下的失稳机理及确定雪荷载的最不利分布形式,首先采用分区组合法（径向与环向）对各种雪荷载分布形式作用下的网壳稳定极限承载力展开了系统研究,得出了由分区组合法得到的雪荷载最不利分布形式.针对分区组合法计算量偏大的特点,基于恒载作用的网壳特征值屈曲分析,提出了一种确定雪荷载最不利分布的方法.最后对网壳在雪荷载作用下的失效机理进行了研究探讨.计算表明,本文所提出的方法比分区组合法更为便捷实用.本文结论可为网壳结构的设计提供参考.

简介：为了揭示强震下空腹球面网壳结构的动力失效机理,对一个跨度为100m的K6型空腹球面网壳结构进行了不同地震加速度下的全过程动力时程分析.依据已有的B-R动力失稳判定准则和评定网壳结构动力强度破坏行为的方法,研究该结构在强震作用下结构最大位移、进入塑性杆件比例、最大单元相对应变等特征响应指标的变化规律.分析结果表明：K6型空腹球面网壳在破坏之前已经历了较大的塑性发展过程,结构在塑性发展和位形变化的交互作用下产生破坏,其最终破坏形式趋于动力强度破坏。