從剛度分析看空腹網架與空腹夾層板的力學本質.pdf

1、空腹結構包括空腹桁架、空腹網架、空腹夾層板、空腹網殼四種結構型式,它具有受力合理、跨越能力大、經濟性能好等優(yōu)點,目前已成為空間結構中廣泛應用的結構型式之一,其主要用于建筑的樓屋蓋結構中.本文在繼承前人研究成果的基礎上,主要從剛度的角度對空腹結構的兩種主要結構型式:空腹網架和空腹夾層板,進行研究與分析. 本文首先回顧了空腹結構的發(fā)展歷史、應用情況及研究現(xiàn)狀,并主要介紹了四種空腹結構型式的分類和特點,著重闡述了空腹桁架與空腹網架和空

2、腹夾層板兩種結構型式之間的關系,空腹網架與空腹夾層板之間的區(qū)別與聯(lián)系,以及這三種結構型式的計算方法等方面的內容. 在理論分析的基礎上,對空腹網架、空腹夾層板進行了剛度性能的分析,認為空腹網架、空腹夾層板是由多向空腹桁架交叉組成.首先對結構中一榀桁架進行剛度性能分析,得出空腹桁架存在最合理結構高度,節(jié)間長度及其它主要幾何參數(shù)對剛度的影響規(guī)律等結論.對單榀空腹桁架提出了一系列的剛度性能優(yōu)化措施,并用實例進行了驗算. 將空腹桁

3、架的結論推廣到空間受力的空腹網架和空腹夾層板結構中,從剛度的角度對平板空腹結構的力學本質進行了研究,分析了主要幾何參數(shù)對結構剛度的影響規(guī)律,提出了一些結構剛度性能優(yōu)化的措施,如選擇最合理的結構高度、改變截面的形狀、改變節(jié)間長度、邊節(jié)間加設斜腹桿等.并建立了相應的ANSYS模型,通過設置不同的幾何參數(shù)來驗算結構剛度優(yōu)化措施的有效性,同時得出豎腹桿的截面尺寸相對于其它幾何參數(shù)對最合理結構高度值的影響更為顯著的結論,為工程設計中更好地利用結構