
2008奥运羽毛球热身馆单层网壳结构选型及稳定性分析.pdf
88页摘 要摘 要体育场馆的大量建设, 促进了钢结构的发展, 单层网壳作为一种实用的结构型式也得到了广泛应用 新时期, 体育场馆的新的要求,同时也促进场馆结构选型的发展与选型概念的发展本文从概念设计的角度对体育场馆的结构选型进行了初步的探讨, 给出了体育场馆结构选型的一些建议性原则,并从受力性能方面给出单层网壳的选型原则,确定了羽毛球热身馆的结构选型方案针对羽毛球热身馆的结构选型方案, 通过利用Mi d a s / G e n 结构分析软件对其单层网壳结构进行了静力分析, 分析了结构的传力路径, 给出了结构的控制工况,并通过钢结构应力比分析,为结构的设计提供了理论依据针对A N S Y S 理论分析中,单元的大规模端部释放和节点刚度的调整问 题,进行了二次开发 利用刚度矩阵单元, 给出了该节点弹簧单元的刚度矩阵, 并模拟了节点的半刚性,实例验证了其准确性针对热身馆单层网壳进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析, 利用本文编制的调整节点刚度程序, 研究了节点刚度与特征值之间的拟合曲线关系 研究了初始几何缺陷对结构稳定性的影响, 同时也研究了荷载参数、 截面尺寸和支承条件对结构稳定性的影响,重点研究了节点刚度的影响。
本文以实际工程为例, 对热身馆单层网壳结构的选型与设计进行了深入的研究和分析,所取得的成果为该类结构的设计研究和应用提供了理论依据关键字:单层网壳;结构选型;端部释放;节点刚度;半刚性:稳定性Ab s t r a c tA b s tr a c tG y m n as i u m s h a v e b e e n l a r g e l y b u i l t , w h i c h p r o m o t e s t h e d e v e l o p me n t o f s t e e ls t ru c t u r e . A s a s o rt o f p r a c t i c a l s t r u c t u r e t y p e , s i n g l e - l a y e r r e t i c u l a t e d s h e l l h a s b e e na l s o a p p l i e d a b r o a d . A t a n e w s t a g e , n e w r e q u e s t s o f g y m n a s i u m s a l s o a d v a n c e t h ed e v e l o p m e n t o f s t r u c t u r e s e l e c t i n g f o r m a n d i t s n o t i o n a t t h e s a m e t i me .玩 t h i s p a p e r , t h e s e l e c t i n g f o r m s o f g y m n as i u m s a r e p r i m a r i l y s t u d i e d a n dc o n c l u d e d as v i e w e d fr o m c o n c e p t d e s i g n , a n d s o me f u n d a me n t a l s o f t h e s e l e c t i n gf o r m s a r e b r o u g h t f o r w a r d . S i m u l t a n eo u s l y fr o m t h e as p e c t s o f m e c h a n i c sp e r f o r ma n c e s o m e p r i n c i p l e s a b o u t t h e s e l e c t i n g f o r m s o f s i n g l e - l a y e r r e t i c u l a t e ds h e l l a r e a d v a n c e d , a n d t h e s t r u c t u r e d e s i g n p l a n o f b a d m i n t o n w a r m - u p a r e n a i sc o n fi r me d .T o t h e d e s i g n p l a n o f b a d m i n t o n w a r m - u p a r e n a , t h e s o ft w a r e Mi d as / G e n i s u s e da n d s t a t i c a n a l y s i s o f s i n g l e - l a y e r r e t i c u l a t e d s h e l l s t r u c t u r e i s c a r r i e d t h r o u g h . T h e nt h e p a t h h o w t h e s t r u c t u r e p as s e s t h e f o r c e i s a n a l y z e d a n d c o n t r o l l o a d i n g c a s e s a r ep r e s e n t e d . T h r o u g h a n a n a l y s i s o f s t e e l s t r u c t u r e s t r e s s r a t i o , t h e b a s e o f t h e o r i e s f o rs t r u c t u r e d e s i g n i s a l s o p r o v i d e d .A i m i n g a t t h e t h e o ry a n a l y s i s i n A N S Y S , l a r g e n u m b e r s o f e l e m e n t s ' e n d r e l e as ea n d t h e a d j u s t m e n t o f j o i n t s t i f fn e s s a re s o l v e d . S t i f fn e s s ma t r i x e l e m e n t i s u s e d ,w h i c h s t i ff n e s s m a t r i x i s p r e s e n t e d , h a l f r i g i d i t y o f j o in t s s i m u l a t e d , a n d t h e n i c e t y o ft h e s t i f f n e s s ma t r i x i s v a l i d a t e d b y l i v i n g e x a m p l e s .E i g e n v a l u e b u c k l i n g a n a l y s i s a n d n o n l i n e a r b u c k l i n g a n a l y s i s a r e p r o c e s s e d . T h e n t h e f o r g o i n g p r o g r a m a b o u t a d j u s t i n g 」 。
诫 r i g i d i ty i s a v a i l e d o f a n d c u r v ef u n c ti o n a l r e l a t i o n b e t w e e n j o i n t s t i f fn e s s a n d e i g e n v a l u e i s p r e s e n t e d . A l s o t h ei n fl u e n c e o f i n i t i a l g e o m e t r i c a l i m p e r f e c t i o n o n s t r u c t u r a l s t a b i l i ty i s s t u d i e d ,s i m u lt a n e o u s l y t h e i n fl u e n c e o f l o a d p a r a m e t e r s , s e c t i o n s i z e s a n d s u p p o r ti n gc o n d i t i o n s o n s t r u c t u r a l s t a b i l i ty i s a l s o s t u d i e d , g i v i n g e m p h as i s o n t h e i n fl u e n c e o f j o i n t s t i ff n e s s .B as e d o n a n a c t u a l p r o j e c t , t h e p a p e r a im s a t t h e s e l e c t i n g s ty l e , a n a l y s i s a n dd e s i g n o f w a r m - u p a r e n a 's s i n g l e - l a y e r r e t i c u l a t e d s h e l l . T h e p r o d u c t i o n s w e g o tp r o v i d e t h e b a s e o f t h e t h e o r i e s a n d d e s i g n s o f t h i s k i n d o f s t r u c t u r e s .I I I北京工业大学大学硕士学位论文s i n g l e - l a y e r r e t i c u l a t e d s h e l l ; s e l e c t i n g f o r m; e n d re l e a s e ; j o i n t s t i ff n e s s ;h a l f ri g i d i ty; s t a b i l i ty独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外, 论文中不包含其他 人己 经 发 表或 撰写 过的 研究 成果, 也不 包 含为 获 得 韭墓型或 其它教 育 机 构 的学位或证书而使用过的材料 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意签 名 : } }日 期: ‘ 、 小 v 3关于论文使用授权的说明本人完 全了 解 韭立工业 达堂有关 保留、 使用学 位论文的 规定, 即: 学校 有权保留送交论文的复印件, 允许论文被查阅和借阅; 学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 保密的论文在解密后应遵守此规定)签名:} f导师签名北京工业大学大学硕士学位论文结论及展望结论本文通过对体育场馆及单层网壳的选型研究, 确定了奥运羽毛球热身馆的选型方案 并对热身馆的静力特性以 及稳定性能进行了系统研究 得出以下主要结论:( 1 )提出了体育场馆的结构选型原则针对体育场馆的特殊意义,分别从工艺性能、受力性能、经济性能方面给出了初步的选型原则 2 )提出了单层网壳的六个选型原则基于受力性能的要求,对单层网壳的网格形式、 节点以 及杆件提出了原则性要求, 以期提高选型和结构设计的效率。
3 ) 通过对体育场馆和单。












