大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析-讀書報告

大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析讀書報告Introduction本書名稱：大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析出版社信息：2014年中國建筑工業(yè)出版社142m×212m114m×144m122m297.3mX332.3m容。該書的研究為空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)可靠度分析提供了可靠的指導(dǎo)。關(guān)鍵字：大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；損傷免疫力設(shè)計(jì)；網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；有限元分析；荷載作用；ContentSummary大跨度結(jié)構(gòu)的分類、受力特點(diǎn)及建模（1）大跨度結(jié)構(gòu)的分類大跨度空間結(jié)構(gòu)剛性空間結(jié)構(gòu)大跨度空間結(jié)構(gòu)剛性空間結(jié)構(gòu)柔性空間結(jié)構(gòu)雜交空間結(jié)構(gòu)管桁架結(jié)構(gòu)拉索預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)薄壁網(wǎng)薄壁網(wǎng)網(wǎng)空架殼間結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)張懸充拉薄索氣整膜結(jié)結(jié)體結(jié)構(gòu)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)斜拱懸懸拉支索索空空拱空空間間支間間網(wǎng)網(wǎng)結(jié)網(wǎng)網(wǎng)格格構(gòu)格格結(jié)結(jié)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)圖1.大跨度空間結(jié)構(gòu)分類及構(gòu)成大跨度結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)減少了自重荷載的作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的較大跨度。大跨度結(jié)構(gòu)空間建模AutoCADAUToCADCAD具有較好的實(shí)用性?？臻g結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)載組合、結(jié)構(gòu)計(jì)算、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)如見文。設(shè)計(jì)規(guī)范與空間結(jié)構(gòu)計(jì)算方法①大跨度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮的荷載類型荷載、維修荷載等內(nèi)容，并指明了各類荷載的取值。②抗震設(shè)計(jì)計(jì)算動力性能分析、抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算及其約束條件、振型分析等內(nèi)容。不同節(jié)點(diǎn)類型設(shè)計(jì)及計(jì)算①螺栓球節(jié)點(diǎn)連接有效避免了螺栓節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的碰撞。②焊接節(jié)點(diǎn)2。制造便節(jié)省鋼、效率制造便節(jié)省鋼、效率現(xiàn)象應(yīng)變度有一捷材高定影響懸懸索索拱空空支間間結(jié)網(wǎng)網(wǎng)構(gòu)格格結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)焊接節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn)焊接鋼板節(jié)點(diǎn)焊接節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)焊接空心球節(jié)點(diǎn)焊接鋼板節(jié)點(diǎn)相貫節(jié)點(diǎn)傳統(tǒng)焊接連接形式優(yōu)點(diǎn)缺陷連無自承接需動熱殘載便利、削弱，剛度大化作業(yè)應(yīng)力集中余應(yīng)力、力、剛提供了結(jié)合實(shí)際的計(jì)算方法。③其他形式節(jié)點(diǎn)類型內(nèi)容為設(shè)計(jì)、安裝、和結(jié)構(gòu)有限元分析等提供了重要參考。流結(jié)構(gòu)形式、材料選取、尺寸設(shè)計(jì)規(guī)程等內(nèi)容的計(jì)算方法和原則。預(yù)應(yīng)力索節(jié)點(diǎn)鋼絞線拉索鈕預(yù)應(yīng)力索節(jié)點(diǎn)鋼絞線拉索鈕絞型平行鋼絲索鋼拉桿圖3預(yù)應(yīng)力類節(jié)點(diǎn)構(gòu)成④大跨度結(jié)構(gòu)支座設(shè)計(jì)1弧形支座、球鉸型支座、平板拉力型支座、單面型支座、可滑移類支座、球鉸拉表1.支座設(shè)計(jì)類型及要點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)分類設(shè)計(jì)要求影響因素1、壓力形式支座2、拉力形具有足夠的剛度、強(qiáng)度、體系溫度變化影響、活345座受力合理、連接簡易、安裝便捷、安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合計(jì)算規(guī)程荷載變化影響等（3）空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析本書最大的特點(diǎn)之一就是大量結(jié)合實(shí)際計(jì)算案例對設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析部分進(jìn)USSCAD構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。①工程概況該工程為某中學(xué)體育館，建筑為矩形結(jié)構(gòu)，總體58500×45000，功能空間4目使用輕型大跨屋面空間結(jié)構(gòu)。圖4.體育館平面柱網(wǎng)布置圖②設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)構(gòu)選型結(jié)構(gòu)選型體系建模設(shè)計(jì)分析結(jié)構(gòu)施工圖繪制支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)圖5.大跨網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體育場設(shè)計(jì)流程圖幅，不在對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行詳細(xì)介紹。大跨度空間結(jié)構(gòu)體系分析大空間結(jié)構(gòu)體系研究中，當(dāng)前有限元分析占占有很大部分，本書結(jié)構(gòu)分析部損傷免疫力分析等內(nèi)容等全面地從理論到實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了介紹?？臻g結(jié)構(gòu)有限元分析理論基于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)和計(jì)算規(guī)程要求系的厚度小于跨度的2%時，必須進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。穩(wěn)定性計(jì)算機(jī)理基于有限元分析，根據(jù)剛度矩陣公式對其彈塑性變化全過程進(jìn)行分析。K計(jì)算公式為：t

U(i)Ftt

N(i1)tt結(jié)構(gòu)體系的非線性曲線是基于P-△曲線為基礎(chǔ)，非線性分析能夠清楚地表達(dá)出結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度、整體穩(wěn)定性等內(nèi)容。大跨度結(jié)構(gòu)體系在荷載布置是，必須將幾何缺陷考慮其中，分別取不同最低階屈曲，數(shù)值為跨度的1/300；安全系數(shù)Ｋ=4.2。此外，本書的該部分還介紹了結(jié)構(gòu)體系的幾何非線性、桿件單元和梁單元一步有限元分析奠定了計(jì)算理論基礎(chǔ)?？臻g結(jié)構(gòu)安裝應(yīng)力研究4566①構(gòu)件安裝時出現(xiàn)極少數(shù)桿件出現(xiàn)初始應(yīng)力超過或接近構(gòu)件自身的穩(wěn)定應(yīng)力極限值要求。17.9%安全儲備系數(shù)僅達(dá)到1.25。由于初始安裝應(yīng)力導(dǎo)致的破壞結(jié)構(gòu)整體不對稱、始真考慮到初始應(yīng)力對其使用性能的影響?？臻g結(jié)構(gòu)損傷免疫力設(shè)計(jì)及分析方法介紹本書介紹的空間結(jié)構(gòu)的損傷免疫力指的是空間網(wǎng)格體系因?yàn)樾「怕适录焖郊敖Y(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性能。①提出網(wǎng)格結(jié)構(gòu)損傷免疫力設(shè)計(jì)的必要性中必須考慮結(jié)構(gòu)易損性的問題[3,4]。然而，目前在結(jié)構(gòu)易損性分析方面的研究主要針對框架結(jié)構(gòu)，而且處在定性處理的水平[5]。為了針對空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)這一特定的結(jié)構(gòu)類過程延續(xù)，抵抗結(jié)構(gòu)整體連續(xù)性倒塌的能力。②提出網(wǎng)格結(jié)構(gòu)“損傷免疫力”的度量準(zhǔn)則對于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)損傷免疫力設(shè)計(jì)，必須滿足以下準(zhǔn)則：計(jì)準(zhǔn)則第二，已損傷構(gòu)件為的形變特點(diǎn)為重要準(zhǔn)則。第四，對于結(jié)構(gòu)整體的可靠度為量度，對結(jié)構(gòu)損傷免疫力評估。③研究結(jié)論跨度體系連