弦支穹頂結(jié)構(gòu)靜力性能和流固耦合效應(yīng)的研究.pdf

1、近二十年來(lái)，弦支穹頂結(jié)構(gòu)在我國(guó)得到了大力推廣，已經(jīng)在十幾項(xiàng)重要工程項(xiàng)目中得到應(yīng)用，其結(jié)合了單層球面網(wǎng)殼與張拉結(jié)構(gòu)各自的長(zhǎng)處，通過(guò)豎向桿件將上部球殼與拉索體系連接到一起。作用在球殼上的荷載借著撐桿傳至下部拉索，拉索通過(guò)支撐環(huán)梁將力傳遞給支座，從上到下的傳力機(jī)制簡(jiǎn)化了傳力途徑，使結(jié)構(gòu)受力更為有效。弦支穹頂結(jié)構(gòu)的發(fā)展離不開(kāi)科研工作者們的潛心研究，本文在了解了國(guó)內(nèi)外科研成果的基礎(chǔ)上確定了兩大研究方向，一是靜力性能分析;二是風(fēng)振特性研究。

2、　　首先，使用Adina對(duì)跨度為30m、45m、60m的弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)化分析，改變跨度、撐桿高度、布索形式、矢跨比及預(yù)應(yīng)力設(shè)置，考察支反力最大值、豎向變形最大值、上部單層網(wǎng)殼桿件的軸力、豎向撐桿壓力以及下部拉索體系受力的變化情況，找到影響結(jié)構(gòu)靜力性能的主因，提出合理的參數(shù)值。分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，各類參數(shù)之間具有關(guān)聯(lián)性，例如，矢跨比對(duì)小跨度結(jié)構(gòu)的改善作用更大;預(yù)拉力太小時(shí)，無(wú)法通過(guò)增大矢跨比來(lái)減小桿件軸力，所以在從事弦支穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工

3、作時(shí)需要綜合考慮參數(shù)間的作用，來(lái)確定結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)值。
　　然后，針對(duì)近地風(fēng)荷載的特性和風(fēng)工程研究方法作了簡(jiǎn)單的介紹，詳細(xì)闡述了流固耦合研究的理論基礎(chǔ)，給出了結(jié)構(gòu)和流體的動(dòng)力學(xué)控制方程、邊界條件及兩種耦合求解方法。
　　最后，使用Adina有限元軟件的FSI（流體-固體耦合作用）模塊對(duì)跨度為30m，矢跨比為1/4、1/5、1/6的弦支穹頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行了流固耦合作用的模擬。計(jì)算屋蓋在不同矢跨比和入口風(fēng)速下的位移響應(yīng)、風(fēng)振系數(shù)和風(fēng)壓