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双层球面网壳-索穹顶组合结构分析

袁娜  殷志祥  
【摘要】:网壳结构具有刚度大、造型丰富美观,是大跨度、大空间结构的主要结构形式之一,但是与张拉结构相比其用钢量较大。而索穹顶结构作为目前发展起来效率极高的结构体系,结构自重轻、跨度大、经济效益非常明显。本文结合网壳和索穹顶这两种结构形式的各自特定提出一种新的结构形式,即双层球面网壳-索穹顶组合结构。组合结构中间是索穹顶结构周边是网壳结构,相比同样尺寸的网壳结构用钢量大大减少了,为了使结构的刚度更大在每个连接处分别引出两道索使网壳部分和索穹顶部分能更好的协调工作。本文以非线性有限元为理论基础,应用软件 ANSYS 建模进行分析,分别对组合结构、网壳和索穹顶结构进行计算模拟,结构证明组合结构的位移值和杆件内力值较网壳和索穹顶结构大,其中两个部分连接处的节点和杆件内力变化较大。

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