复杂钢网壳结构内力与稳定性分析——双曲面与倒锥面组合

"双曲面与倒锥面组合网壳结构的内力及稳定性分析 (2008年)，杜文风，杨国忠，高博青，董石麟" 这篇2008年的论文主要探讨了由双曲面和倒锥面组合成的复杂钢网壳结构的力学特性和稳定性问题。作者们来自河南大学土木建筑学院和浙江大学土木工程系，文章发表在《河南大学学报(自然科学版)》第38卷第3期上。该研究深入研究了这类结构的设计原则，对结构的内力进行了详细分析，并对其非线性稳定性进行了深入探讨。 论文首先介绍了结构选型的基本原则，这通常涉及到结构的几何形状、材料选择、荷载条件以及预期的性能目标。双曲面和倒锥面的组合设计旨在实现结构的轻量化、经济性和美学效果。在分析过程中，作者们可能考虑了各种荷载因素，如风荷载、雪荷载、自重等，并通过计算确定了各部分的内力分布。 内力分析的结果揭示了结构中关键部位的应力状态，这包括弯矩、剪力和轴力。这些分析对于理解和预测结构在正常使用和极端情况下的行为至关重要。此外，研究还指出，下部的混凝土楼层和环向杆件对整个结构的稳定承载能力具有显著影响。这些组成部分能够提供额外的支撑，增强结构的整体稳定性。 非线性稳定性分析是论文的另一核心部分，它考虑了结构在超弹性范围内的行为，即当结构发生大变形时的响应。这种分析对于评估结构在极限状态下的安全性至关重要。作者们发现，前屋盖和屋脊主桁架之间的连接方式对结构稳定性起着关键作用，建议采用两向位移耦合连接，以增强结构在各种荷载下的应变协调性。 论文中提到的案例——杭州大剧院，可能是这一理论应用的实际例子。通过这样的分析，设计者可以优化结构设计，确保在满足美学要求的同时，达到足够的安全性和耐用性。 关键词：组合钢网壳、非线性稳定性、杭州大剧院，反映了论文的研究重点，即对特殊形式的组合网壳结构进行非线性稳定性的理论研究，并将其应用到实际工程案例中。 总结起来，这篇论文为双曲面和倒锥面组合网壳结构的工程设计提供了重要的理论依据和技术指导，强调了结构设计中的关键因素，特别是下部混凝土楼层、环向杆件的作用以及正确连接方式的重要性，为同类结构的设计和分析提供了宝贵的经验。