几种空腹网壳的自振特性理论研究

关 键 词:结构设计论文
资料等级:几种空腹网壳的自振特性理论研究
发布时间:2014-12-16
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资料简介
                                     几种空腹网壳的自振特性理论研究 
常规网壳结构具有刚度好,跨越空间大,能提供各种优美的建筑造型等优点,但也存在一些无法回避的不足:(1)由于受空间相邻杆件间夹角的限制,使得结构厚度较大;(2)结构中部分构件存在强度过剩,不利于充分利用材料强度;(3)网壳杆件较稠密难以做到简洁明快等。基于常规网壳的不足,提出了空腹网壳结构。空腹网壳结构是根据格构式压杆的工作原理,将单层网壳的杆件用格构式压杆代替得到的一种新型网壳。空腹网壳结构从外观形态上可看作是普通双层网壳删除其所有的斜腹杆,增强连接上、下弦层的竖腹杆(剪力键)得到的,其中剪力键要求尽量减短高度、适当增大截面,使其刚度大于弦杆的刚度。空腹网壳结构主要形式有柱面、球面和双曲空腹扁网壳等,如图1所示.
编辑评价
采用有限元软件ANSYS建立了球面、柱面以及双扁壳三种空腹网壳为算例的三维空间梁单元计算模型,探讨了在结构参数矢跨比、网壳厚度、网格尺寸和杆件截面对空腹网壳动力特性的影响。本文提取了前20阶自振频率和前l2阶模态振型,分析了三类网壳自振频率和基本频率在上述参数变化时的变化规律,以及网壳模态振型随阶次增加的振动规律,对空腹网壳结构的合理参数范围给出了建议,为网壳设计和抗震分析提供参考。
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