一、空间网壳结构的稳定性分析（论文文献综述）
刘嘉柳[1]（2021）在《强雪荷载作用下双层网壳稳定性及抗倒塌分析》文中研究表明近年来,由于各种自然灾害或人为因素的影响,偶然荷载已成为大型空间结构发生连续倒塌的重要原因,从1968年英国伦敦公寓楼倒塌事件发生后,各国相继颁布了抗倒塌设计方法,提出了改善结构抗连续倒塌能力的相关规范。我国的抗倒塌研究起步较晚,目前仍需要大量具有实际工程背景的研究为相关标准的制定提供理论依据。连续性倒塌已成为学者们研究的焦点。本文针对具有实际工程背景的形式为双层网壳的某熟料库屋盖进行如下研究工作:（1）基于特征值屈曲分析初步判断敏感杆件的分布区域,从材料强度、截面尺寸、初始缺陷、支承方式四个方面研究结构稳定承载力和结构中高敏感度杆件的变化情况。通过稳定分析得到完整结构和剩余结构的极限承载力,计算得出杆件敏感度,分析影响杆件敏感度的因素,验证了特征值屈曲分析法验证敏感杆件的准确性,为后续拆除构件法做准备工作。（2）采用分区施加的形式来考虑多种雪荷载分布情况,结合已有研究成果和结构对称性,将荷载分布形式缩小为六种来提高分析的效率,利用STADS通用辅助软件的自动导荷功能来模拟作用于空间结构表面的各类荷载导荷至四周节点的情况,确定双层网壳结构在雪荷载分布下的最敏感位置,进一步了解结构的稳定性能,确定后续抗倒塌分析中优先拆除的构件位置。（3）对不均匀雪荷载作用下的双层网壳模型进行基于拆除构件法的抗连续倒塌性能研究。通过SAP2000模拟软件实现非线性拟动力时程分析,提出相应的分析流程图。阐述了分析步骤和建模的思路,引入动力放大系数和重要性系数作为结构抗倒塌分析的指标。通过对失效路径的研究发现,双层网壳的倒塌破坏模式可定义为由支座附近杆件破坏引起的非对称性倒塌,验证了支座处杆件的重要性。（4）为双层网壳提供了一种通过增大敏感区域构件截面尺寸的方式来增强结构抗倒塌能力的方法。从杆件敏感性、稳定承载力、重要性系数和动力放大系数四个方面与原始结构进行比较,讨论截面加强后结构与原始结构的性能差异。提出增强结构抗连续倒塌性能的若干措施,包括加强节点连接形式、警惕支座不均匀沉降带来的影响、合理选型和预防偶然事件的发生等等。
石飞宇[2]（2021）在《在役受损网壳结构抗倒塌可靠度分析》文中研究指明结构可靠度理论研究表明结构的材料属性、几何属性以及外部作用具有一定的变异性,且这种变异性会影响结构的性能。结构抗倒塌分析一般采用确定性分析方法,这种方法只能做出结构是否破坏的判断。在确定性分析的基础上,引入可靠度相关理论探讨结构的抗倒塌能力有助于更加细化描述结构的失效行为,即倒塌失效概率。本论文中以某一在役双层空间柱面网壳结构为研究对象,采用可靠度理论分析其抗倒塌失效概率。具体完成四项工作:（1）追溯结构倒塌分析方法以及结构失效概率计算方法,探讨结构倒塌分析的备选路径法与蒙特卡罗法结合实现SAP2000抗倒塌可靠度分析扩展程序开发算法的可行性。（2）利用具有强大数值计算与程序开发功能并存的Matlab语言对商用有限元分析软件SAP2000进行二次开发,编制基于Monte Carlo法的SAP2000结构失效概率计算扩展程序。（3）考虑材料与几何双重非线性,对某一在役空间柱面网壳结构进行倒塌分析,确定结构关键构件,寻找这一实际工程结构的倒塌破坏荷载以及破坏形态,为进一步结构抗倒塌可靠度分析奠定基础。（4）考虑结构所承受荷载的随机性与材料属性的变异性,利用自行开发的SAP2000可靠度分析程序计算该结构在随机荷载作用下的失效概率。研究得出以下结论:（1）在众多结构可靠度分析理论中,蒙特卡罗法具有强大的解决隐式功能函数的结构可靠度分析问题,且其可以较好兼容结构抗倒塌分析的备选路径法,本文研究表明蒙特卡罗-备选路径法可用于大跨度空间结构的抗倒塌可靠度分析。（2）本文以蒙特卡罗法为理论基础,采用Matlab编制的SAP2000可靠度分析程序准确可靠,可用于计算复杂结构的抗倒塌失效概率。（3）初始网壳结构具有较好的抗倒塌能力,但是能量因子较大的构件发生破坏有可能会导致结构出现连续性倒塌,由此说明双层空间柱面网壳尽管构件较多,冗余度较大,但是某一关键构件的破坏还是可能会引起结构的倒塌。除此之外,对结构进行多重构件受损后的抗倒塌能力进行评估,发现空间分布特殊的次要关键构件出现成团损伤时对结构抗倒塌性能的影响可能大于能量因子较大的构件成团损伤。（4）可靠度分析过程表明,初始无损的双层柱面网壳结构具备良好的抗倒塌能力,即便出现部分构件成团损伤后仍然具备较强的鲁棒性,随机性分析与确定性分析相互佐证,证明结构具备良好的服役性能与传递荷载能力。此外,本文自编的结构抗倒塌可靠度分析程序可以应用到大型结构的随机性分析当中,但由于程序是借助解释性编程语言Matlab来编写的,分析过程中也是计算机逐条读取代码进行运算,这当中也不可避免的出现一些缺点,比如计算机时与计算精度的矛盾问题,随着分析者对计算精度的要求提高,计算耗时将成倍增长。本文的研究工作进一步丰富空间网格结构抗倒塌可靠度分析内容,为双层空间柱面网壳抗倒塌可靠度分析与相关的SAP2000可靠度扩展分析程序开发提供理论依据与编程参考。
冯冲冲[3]（2020）在《考虑损伤累积的大跨空间网壳结构稳定性分析及抗倒塌措施研究》文中研究说明本文基于ABAQUS有限元分析软件,以大跨空间凯威特网壳结构为研究对象,首先考虑几何和材料双重非线性,深入分析了该结构类型在静载作用下的屈曲行为以及在不同杆件截面强度、结构矢跨比、材料初始缺陷、结构底部的支座约束等条件下结构静力响应,研究得出静力作用下分析网壳静力稳定性时,需尽可能多分解此类结构的振型,以便综合考虑各阶屈曲模态的组合情况;画出荷载-位移曲线可更清晰直观地表达出结构各个参数变化对其静力稳定性能的影响规律,考虑几何和材料双重非线性的运算结果更接近工程实际情况;网壳对构件外径的敏感程度将远高于壁厚,故可适当在网壳结构的薄弱区域或易损区域适当增强构件截面强度;随结构矢跨比的增大,结构在静载作用下的静力稳定性能显着提高;网壳结构为缺陷敏感型结构,网壳极限承载力随结构初始缺陷的减小而依次增大,但增大的趋势越来越缓慢;结构底部支座的类型及约束数量对网壳极限承载力的影响非常小,但支座约束数量减半后,结构的失稳现象更为明显。然后引入材料损伤模型,推导瑞利阻尼系数的计算公式,分析该类型网壳在不同维数地震波下其动力响应的差异,研究得出网壳在多遇地震下,仅X向地震波对结构的动力响应指标可以作为工程设计安全的主要依据,但在罕遇地震下,由于三向地震波对结构动力响应的复杂性,综合考虑三向地震波更符合实际情况。基于增量动力分析（IDA）方法,考虑材料微观损伤时结构的动力响应比不考虑时降低了20%左右,塑性单元的比例上升10%左右;考虑损伤后初始几何缺陷使得网壳的动力响应最大降低了30%左右;结构底部支座约束的数量减半后,材料损伤累积效应使得结构的动力响应降低10%左右;在有限元模拟过程中发现结构的屈服单元以及最大节点位移几乎均发生在网壳结构的第一至第四环内,得出凯威特网壳的倒塌往往是在结构的薄弱部位由材料损伤引起构件破坏直至结构倒塌,因此需加强结构的薄弱环节。从前面的研究得出结构在荷载作静动载作用下的薄弱部位主要集中在结构底部的第一环至第四环,并针对薄弱部位提出各类加强措施及最优方案。结果表明直接增强杆件截面的强度,可提高结构的极限承载力,增强网壳薄弱部位的斜杆截面对网壳抗震的提升效果比环杆更好;增设网壳局部主肋双层对提高结构的抗震效果远远大于环杆双层;当使用粘滞阻尼器的时,采用“替换”方式其减震效果明显优于“附加”方式,另外针对不同的建筑结构,存在一个最优阻尼系数;屈曲约束支撑不同的加设方案对结构的减震效果影响不同,最优方案下的网壳抗倒塌能力可提高13.3%。
刘婷婷[4]（2020）在《大跨度单层球面网壳结构抗震耐损性能评估及提升措施研究》文中指出大型公共建筑在地震灾害发生后的应急避难功能越来越受到人们的重视。在工程抗震设计时,在必须满足整体结构遭受地震灾害时不发生局部或整体倒塌的基本要求之外,还应保证结构发生损伤之后在有可能发生后续地震灾害的情况下依旧保证安全。大跨度单层球面网壳结构因其良好的跨越能力和抗震性能,常被用于公共建筑的屋顶或维护结构等重要部分,此类型结构的震后损伤水平与剩余抗震能力大小往往能够决定整体结构是否可以继续使用。尤其在应急避难期间,若结构在震损状态下没有足够的后续承灾能力,一旦因为后续地震发生局部或整体垮塌,将会造成难以预计的伤亡损失。发展合适的震后性能评估方法和指标来衡量结构对不同损伤水平的耐受程度,并提出针对性提升措施,对于大跨度空间结构的抗震设计和性能分析具有积极意义。本文以耐损性能评估和提升措施选择两个关键问题为主线。首先针对单层球面网壳结构提出结合地震损伤和抗震能力的综合型性能评估模型,并适当改善相应评估指标,进而结合设计规范提出耐损性能评估框架。同时针对结构初始设计阶段,借助力学方法推导出快速识别网壳结构易损区域的计算公式。在上述两项工作基础上,借助多种结构措施或可恢复功能结构,从而实现单层网壳结构耐损性能的优化提升。本文取得的创新性研究成果如下:（1）结合地震损伤与抗震能力,提出了一种适用于评估网壳结构对地震损伤耐受能力的综合型震后性能评估方法。在损伤结构剩余抗震能力比的基础上,提出了结构能力储备系数的概念。通过对典型单层球面网壳震后抗震能力退化的研究,验证了损伤区间内的剩余抗震能力比曲线形状能够结合失效模式,反映结构在不同损伤状态下的抗震安全水平。通过具体案例研究,明确了构件布置、失效模式、内部塑性杆件发展区域对损伤结构剩余抗震能力的影响。研究表明,损伤网壳保留其抗震能力大小主要取决于内部构件损伤分布位置,损伤区间内剩余抗震能力比曲线形状能够较为科学地反映网壳结构设计方案,结构能力储备系数在评估网壳结构性能水平上具有可行性。（2）提出了一种基于结构多种响应指标的剩余抗震能力评估模型。用两个状态差向量分别表示从当前的损伤状态到完好状态和倒塌临界状态,将剩余抗震能力比定义为相对于倒塌临界状态的相对距离比值。改进的剩余抗震能力比计算方法能够提高耐损性能评估计算效率,适用于大型复杂结构。以损伤性能分级为基础,根据结构的重要性和使用属性不同,建立了结构剩余抗震能力比性能矩阵,实现耐损性能水平分级,确定了对应于不同设防水准下的结构剩余抗震能力比目标值。结合现行设计规范,初步建立结构耐损性能评估工作框架。（3）基于等效连续假定思想,提出大跨度单层球面网壳结构在竖向地震动作用下的易损区域快速识别方法。分别通过有矩理论和塑性极限理论推导得到用于识别网壳结构在弹性和塑性范围内节点位移最大位置的公式。根据曲率变化速度在相应节点等效受力面积上的积分,得到相对刚度指数。该指标同时能用于反映网壳结构在初步设计阶段设计方案是否合理。研究表明,依据相对刚度指数调整得到的均衡设计下的网壳结构,不仅能够控制结构的最不利变形位置,为后续设计和评估提供帮助,同时能够结合易损区域位置对结构耐损能力进行初步调整,在保证结构抗震承载能力的同时,确保结构在一定损伤时依旧保证足够的后续抗灾能力。（4）分析了预应力构件对于刚性网壳结构震后剩余抗震承载力的影响,提出基于耐损性能的结构优化设计流程。分别以改善内部塑性分布以及抵消外部不利荷载作用作为耐损优化提升思路,选择将预应力构件直接布置于刚性网壳内部的预应力加强网壳以及刚性网壳外部增加索撑体系的弦支穹顶结构作为研究对象,考察不同预应力优化结构的耐损性能水平。研究表明,预应力索直接布置在网壳内部时,能够直接调整结构内部传力途径,改变原有刚性网壳塑性杆聚集的情况,提高耐损水平;而整体索撑体系的增加虽然也能一定程度改变内部传力途径,但更多依赖于具有自复位功能的索撑体系提供的抗震能力储备而达到保证损伤结构剩余抗震能力的目的。最后,结合预应力优化加固措施,提出结构耐损提升设计流程,初步建立基于耐损的结构性能设计框架。（5）以大跨度单层球面网壳结构作为基本研究对象,基于不同类型的耗能控制方式和装置,进行了网壳结构震后耐损性能提升效果的对比研究。分别考察基于耗能思想的损伤控制方式与控制装置对结构耐损性能提升的影响,给出设计建议。通过分析对比,发现不同形式的控制方式与装置在提升耐损性能方面效果差异明显。调整结构截面尺寸划分主次结构的方法更适用于主次区域分离设计的结构;在特定区域内加入保险丝杆件与耗能节点实现损伤定位,若能进一步结合可替换方式,能够显着提高同等损伤条件下结构抗震能力;阻尼耗能杆件设置区域与数量的不同有可能会造成原结构失效模式转变,反而降低原结构同等损伤下的耐损水平;三维隔震支座能够显着整体降低网壳内部损伤杆件比例,起到保护整体结构的作用,从而保证网壳结构自身的后续抗震能力。
甄萃贤[5]（2020）在《单层球面铝合金网壳结构地震易损性和概率风险评估》文中提出地震作为一种突发性强、破坏力极强的自然灾害,会造成建筑结构的严重破坏,产生不可估量的人员伤亡和经济损失,严重影响人民生活和社会经济发展。近年来,网壳结构作为大跨空间结构的一种主要形式,在会展中心、体育场馆、火车站、飞机候机厅等大型公共建筑物以及商场、舞厅等人员密集场所中得到广泛应用,一旦发生破坏,会造成严重的生命财产损失和重大社会影响。因此,对网壳结构开展抗震理论研究和地震风险评估分析尤为重要。近年来,我国对大跨度钢网壳结构的抗震理论研究取得了较为丰富的成果,而对应用也较为广泛的铝合金网壳结构的相关研究相对较少。与传统的钢材相比,铝合金具有重量轻、强度高、可模性好、延展性好、耐腐蚀性好等优点。因此,铝合金材料被广泛应用于工业和民用建筑中。与此同时,由于网壳结构建设工程量大、资金投入多、破坏后修复成本高,对网壳结构开展地震概率风险评估,尽可能地降低地震带来的损失成为空间结构领域的重要课题。因此,本论文对单层球面铝合金网壳结构开展了地震易损性分析及地震概率风险评估。主要内容如下:（1）单层球面铝合金网壳结构强震失效机理本文利用有限元分析软件ABAQUS对单层球面铝合金网壳结构在强震作用下的失效机理开展研究,探讨网壳结构在强震作用下的失效模式;利用模糊数学模糊综合判定原理,定量地判定单层球面铝合金网壳结构的失效模式,建立基于该方法的单层球面铝合金网壳结构失效模式的判别准则;结合单层球面铝合金网壳结构计算算例,对失效模式进行传统经验失效判别和模糊数学综合判定,通过对比分析验证了单层球面铝合金网壳结构失效模式判别准则的准确性。（2）单层球面铝合金网壳结构地震易损性分析本文基于对大规模参数分析中结构特征响应的统计,提出单层球面铝合金网壳结构的地震损伤模型;探讨了适合于单层球面铝合金网壳结构震害等级划分的标准,给出了单层球面铝合金网壳结构地震易损性分析的基本步骤;在此基础上,对三种凯威特型单层球面铝合金网壳结构进行了地震易损性分析,获得了铝合金网壳结构的抗震性能评价及地震易损性曲线,为单层球面铝合金网壳结构的抗震设计理论提供依据。（3）单层球面铝合金网壳结构地震风险评估本文系统总结了结构地震风险评估的理论和方法,并利用该理论对单层球面铝合金网壳结构进行地震危险性分析、结构易损性分析、地震概率损伤分析、人员伤亡以及地震经济损失估计。以某体育馆的铝合金网壳结构为研究对象,进行地震风险评估,得到适用于体育馆全生命周期中总费用最少的结构设计方案,体现了结构地震风险评估具有一定工程意义,为基于性态的抗震设计方法提供依据。
陈志鹏[6]（2020）在《基于内力重分布规律的空间钢结构损伤识别研究》文中认为结构损伤具有随机性、不确定性,然而传感器只对所布置位置的损伤敏感,而且传感器布置的位置和数量有限无法覆盖杆件众多的空间钢结构,导致在损伤发生时无法及时识别未测位置的损伤。结构发生损伤后,杆件内力会发生重分布,且随着结构损伤状态的变化其内力重分布模式具有一定的规律性。因此,提出基于内力重分布规律的空间钢结构损伤识别方法,通过探究结构损伤后的内力重分布规律建立已测杆件与损伤杆件的联系,实现对未测杆件损伤的间接识别。本文主要研究工作从以下三个方面展开:基于图论Dijkstra算法的内力重分布规律确定方法。构造能反映损伤效应的结构响应参数,根据结构杆件与节点间的连接模式建立结构图论模型,通过受影响杆件的分布位置确定损伤影响区域,并在区域的边界上按照对称性选取顶点对,得到最短路径,对其进行分类筛选分析其在不同损伤工况下的变化规律,利用最短路径变化规律表征结构内力重分布规律。分析单层球面网壳在不同损伤状态下的最短路径变化规律,建立最短路径多重叠杆件与损伤杆件的联系,验证所提基于图论Dijkstra算法的内力重分布规律确定方法的有效性。结构损伤劣化的内力重分布规律研究。考虑不同程度风荷载作用及损伤发展对内力重分布规律的影响,基于多荷载工况和多损伤阶段分别构造同时包含损伤效应与荷载效应的结构响应参数和分阶段损伤的结构响应参数,根据响应参数、最短路径边权值及多重叠杆件的变化分析考虑风荷载作用及损伤发展后内力重分布规律的变化,探究考虑损伤劣化的内力重分布规律,以空间网壳结构为例探究内力重分布规律确定方法在考虑风荷载作用及损伤发展过程的适用性。基于内力重分布规律的结构损伤识别研究。根据敏感性指标确定对结构初始几何缺陷敏感的杆件,考虑对敏感杆件损伤实现间接识别的传感器布置,对敏感杆件进行损伤模拟并施加不同程度风荷载,利用内力重分布规律确定多重叠杆件,选取不同程度荷载工况下多次重复的多重叠杆件作为传感器的布置位置,对其进行分组,结合所确定损伤识别指标,建立已测杆件与损伤杆件的联系,实现对未测杆件损伤的间接定位。
佘婷婷[7]（2020）在《摩擦摆支座K8型单层球面网壳结构强震失效机理研究》文中研究表明在空间结构技术快速发展下,本文从摩擦摆支座空间网格结构强震失效模式及失效机理方面出发,通过ANSYS有限软件进行精细化建模,提出相应的减震分析方法,研究摩擦摆支座球面网壳结构强震失效模式与机理、下部结构对球面网壳结构强震失效模式与机理和复合摩擦摆力学性能,主要工作如下:1.运用ANSYS/LS-DYNA研究摩擦摆支座网壳结构减震分析,通过分析对比铰支座和摩擦摆支座在地震作用下结构顶点加速度时程曲线、动能时程曲线、斜杆轴力、斜杆应力得出摩擦摆支座能够有效减弱网壳结构的地震响应。2.研究强震作用下单层球面网壳的破坏模式和机理,并分析D40105摩擦摆支座和铰支座的失效特征。进而研究不同矢跨比和屋面荷载下FPB单层球面网壳的破坏模式及机理。3.研究下部支撑FPB球面网壳结构失效模式,分析下部支撑刚度对其影响,并分析矢跨比和屋面荷载对结构失效模式的影响。4.提出复合摩擦摆在强震作用下的运用,并研究复合摩擦摆支座隔震机理,并运用有限元软件ANSYS分析研究复合摩擦摆在低周往复荷载作用下的滞回耗能特征及能力。
种帅[8]（2020）在《开口椭球面网壳参数化设计及静动力分析》文中认为随着经济和技术的不断进步,人们的体育、文娱活动越来越丰富,对大跨度空间结构的需求愈来愈高涨。由杆系和壳体结构特性组合而成的开口椭球面空间结构被广泛应用于大型体育场及文娱演出类建筑。开口椭球面网壳结构改善了传统椭球面网壳结构顶点集中汇交较多杆件而出现的应力集中现象,使得网格分布不再受限于网壳顶部节点的大小,结构受力更加合理,并且其造型曲线优美,几何形式对场地适应性强,采光性好,深受设计者喜爱。本文利用ANSYS软件的APDL（ANSYS Parametric Design Language）参数化设计语言,开发了六种开口椭球面网壳参数化设计的模型及受力分析程序,并对这六种网壳的结构静动力性能和结构优化设计进行了研究。主要工作有:（1）.详细介绍了开口椭球面网壳的参数化设计思想与方法,引入矢高分配系数p,将椭球面标准方程转化为方便编程的参数方程形式,应用APDL参数化设计语言建立了六种开口椭球面网壳参数化设计宏程序。（2）.针对六种开口网壳结构的特点,通过空间两点之间的距离公式,推导出开口椭球面网壳上任意一条杆件长度的几何参数表达式,根据此得出网壳相关参数的数量关系,对网格进行优化。根据椭圆面积公式,推导出开口部分的面积表达式,为下一步的模型优化做了理论基础。（3）.利用ANSYS软件,对六种开口网壳结构进行了静力性能的分析,研究了在不同跨度、矢跨比等相关参数对结构静力性能的影响,总结出一些具有工程实际价值的结论。根据静力分析得出的结论,利用开口部分的面积表达式对模型的建立进行了改进与优化,总结了一种关于修整矢高分配系数的优化方法,并分析得出优化后的模型具有更好的受力性能。（4）.引入价格换算系数q,对网壳结构的形状优化设计理论模型进行了改进,将求解结构的总造价问题转化为求解结构的总质量问题,通过序列两级优化算法针对网壳的优化模型及原模型进行了优化设计,得出了一些具有工程参考价值的结论,并发现了优化模型在经济上同样具有一定的优越性。（5）.对几种开口网壳结构及其对应的优化模型进行了动力性能的分析。通过模态分析总结了这几种网壳的自振特性,利用时程分析法进行了结构的地震响应分析,为提高开口网壳结构的抗震性能提供了工程建议与参考。最后,对开口椭球面网壳的研究工作进行了总结与展望。
赵远征[9]（2020）在《6082-T6铝合金偏压、受弯构件力学性能研究及可靠度分析》文中研究表明铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀、维护简便、外形优美等特点。6×××系铝合金的抗拉强度值接近甚至高于Q235钢,但密度仅为后者的三分之一,因此该系列铝合金构件在工程和建筑结构领域具有广阔的应用和发展前景。目前,国内现行《铝合金结构设计规范》GB 50429-2007的相关规定,主要是基于6061-T6铝合金构件的试验数据与研究成果所制定,然而对于6×××系铝合金中较新且强度较高的牌号——6082-T6铝合金构件的适用性仍需进一步探索。另外,国内在偏压和受弯构件的稳定与受力性能、铝合金构件的承载力可靠度分析等方面仍处于起步阶段,需要进行试验分析和理论研究的补充。针对上述问题,本文开展了多种截面6082-T6铝合金偏压和受弯构件的试验研究、数值仿真以及承载力分析,总结出铝合金构件的失稳破坏规律,并研究了长细比、截面尺寸、偏心率等因素对构件偏压和受弯稳定承载力的影响。对中国规范的构件承载力计算公式进行了精度验证,而后开展构件承载力的可靠度分析;此外也对美国和欧洲铝合金规范以及直接强度法、连续强度法,进行了误差分析和可靠度评估,并与中国规范进行了对比,以期为后者的修订提供参考。本文的主要研究内容和结论如下:（1）偏心受压构件试验及有限元模拟分析开展了59根6082-T6铝合金偏心受压构件的试验研究,包括13根矩形截面构件（rectangular hollow section,简称RHS）,16根角型截面构件（L-type）,11根方型截面构件（square hollow section,简称SHS）和19根圆管构件（circular hollow section,简称CHS）,获得了偏压构件的稳定承载力及变形能力;正则化长细比?较小构件易出现局部屈曲失稳破坏,?较大构件则只发生整体屈曲失稳。基于ABAQUS有限元分析软件,建立了4种截面偏压构件的精细化有限元模型,绝大多数构件的承载力模拟误差低于5%,且荷载—位移（应变）曲线吻合程度极好;同时分析了初始弯曲幅值、网格大小等因素对承载力模拟结果的影响。通过开展扩大参数分析获得了3850个模拟结果;随着构件?的增大,其端部轴力—弯矩曲线斜率越低,构件的失稳破坏由端部轴力控制向端部弯矩控制转变。（2）简支受弯构件试验及有限元模拟分析进行了47根6082-T6铝合金简支受弯构件的试验研究,包括10根RHS构件、10根SHS构件、10根工字型截面构件（H-type）和17根CHS构件,根据构件的截面类型设计了不同的支座与加载装置,获得了构件跨中和四分点处的挠度、应变及端部转动能力随受弯承载力的变化特征。长细比y?较小的RHS和SHS构件及径厚比D/t较大的CHS构件易出现局部屈曲现象,反之构件易发生强度破坏失效;H-type构件均发生整体弯扭屈曲失稳。基于ABAQUS建立了受弯构件的有限元模型,受弯构件的承载力模拟误差控制在5%以内,且荷载—位移（应变）模拟曲线基本与试验曲线基本重合;同时考察长细比、截面宽厚比、径厚比等因素对构件受弯稳定承载力的影响规律。通过扩大参数分析获得2400个模拟结果,RHS、SHS和CHS构件的受弯稳定承载力随截面柔度系数λl的增大呈下降趋势,H-type构件承载力则随弯扭稳定相对长细比bt?的增大而降低。（3）偏压、受弯构件稳定承载力计算方法的对比与验证对中国（GB 50429-2007）、欧洲（Eurocode 9）和美国（AA-2015）等三本铝合金结构设计规范的稳定承载力计算公式进行对比分析;将直接强度法（Direct Strength Method,简称DSM法）和连续强度法（Continuous Strength Method,简称CSM法）引入到铝合金构件的承载力计算中,提出了基于两种方法的偏压稳定承载力计算公式,并考虑了构件的有效形心偏移。利用本文6082-T6铝合金构件的试验和数值模拟结果,评估并对比了以上5种承载力计算方法的适用性,其中中国规范的偏压和受弯稳定承载力计算结果偏于保守,平均误差分别约为25%和30%。基于评估结果,分别修正了中国规范中构件偏压和受弯承载力计算公式的相关参数,修正后公式的计算精度提高了10%～40%不等。（4）轴压、偏压、受弯构件稳定承载力的可靠度分析收集整理了截至2019年,国内所有公开发表的铝合金构件试验数据,建立了不同铝合金型号、截面类型和受力条件的试验数据库,得到了国产铝合金构件材料强度和几何尺寸不定性的统计参数;确定了5种承载力计算方法的计算模式不定性所服从的最佳概率分布类型,多数服从Lognormal和Normal分布,并有少数服从Weibull和Gumbel分布。建立了能同时考虑构件材料强度、几何尺寸和计算模式不定性的统计参数及概率分布的功能函数,并基于5种承载力计算方法,计算了铝合金轴压、偏压与受弯构件的承载力可靠指标,开展了多目标参数的可靠指标敏感度分析;美国规范的整体可靠度水平最低,中国和欧洲规范水平相近并处于中等位置,DSM法和CSM法的可靠度水平最高。针对刚颁布实施的2018版《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018,分析了标准中有关荷载分项系数与荷载效应组合的修订内容,对铝合金构件承载力可靠指标计算结果的影响;进行了中国规范抗力分项系数R?的修正,建议6061-T6和6082-T6铝合金构件的R?分别取值1.30和1.25,可保证承载力计算公式的可靠指标满足目标要求。
陆明飞[10]（2020）在《考虑节点力学特性的单层网壳结构稳定优化研究》文中进行了进一步梳理稳定问题是单层网壳结构设计中的控制性因素,并且随着单层网壳结构跨度的增加而愈加突出。然而,在我国现行设计规范中,对稳定问题只能在设计过程中通过验算加以考虑。当前的设计方法割裂了构件设计和结构整体稳定之间的内在关系,导致循环设计与验算,降低了设计效率。另一方面,随着我国建筑工业化的进程,工程师和学者们研发出诸多适用于装配式施工的新型节点。这些新型节点既不是理想刚接节点,也不是理想铰接节点。然而,当前的设计方法和稳定验算中仍然假定节点为理想刚接,尚无法考虑节点的力学性能,限制了新型节点的应用和推广。针对上述问题,本文首先从全新角度揭示网壳结构失稳机理,并基于刚性节点假设提出了单层网壳结构稳定优化设计方法。继而进行了节点优化设计,得到了形式新颖、受力合理的新型节点库。最后,在稳定优化设计方法中进一步考虑节点特性,提出了考虑节点刚度的单层网壳结构稳定优化设计方法。本文将荷载、支座约束等外部因素引入构形易损性理论,克服了经典构形易损性理论无法考虑外部因素的不足,并利用经拓展的构形易损性理论,定量衡量节点刚度退化程度,从节点构形度退化的角度揭示失稳机理。以三个不同跨度的单层网壳结构为算例,对每个结构分别进行满跨均布荷载、半跨均布荷载以及顶点集中荷载下的稳定分析,以验证上述理论,并明确网壳结构失稳的最不利荷载模式。基于网壳结构失稳机理,在刚性节点假设的前提下,建立网壳结构稳定优化模型。优化模型以降低网壳结构失稳趋势、提高结构稳定承载力为直接优化目标,以离散的杆件截面为优化变量,以规范规定的各项设计限制为优化约束条件,在给定杆件用钢量的前提下,建立网壳结构稳定优化模型。针对稳定优化模型中变量数目庞大导致常规优化算法无法求解的问题,本文将标准遗传算法中的随机变异机制改进为定向变异机制,从而提高搜索效率。经改进的遗传算法可以快速求解大型单层网壳结构稳定优化模型。最后,以一个22m小跨度、一个50m中等跨度和一个80m大跨度单层网壳结构为例,验证稳定优化模型和稳定优化算法。22m小跨度稳定优化网壳结构在用钢量不超过29.31kg/m2前提下,稳定承载力较初始结构提高了27.9%;50m中等跨度稳定优化网壳结构在用钢量不超过24.46kg/m2前提下,稳定承载力较初始结构提高了22.1%;80m大跨度稳定优化网壳结构在用钢量不超过46kg/m2前提下,稳定承载力较初始结构提高了30.5%。为进一步验证稳定优化设计方法,以两个实际建造的、用于振动台倒塌实验的大型单层网壳为例,进行稳定优化设计。稳定优化模型中,每一个网壳优化变量多达3660个,且每一个变量的取值范围多达575个候选截面。针对两个大规模结构稳定优化问题,优化设计方法均能得到改进遗传算法所能求解出的最优解。在给定用钢量上限的前提下,两个优化结构的稳定承载力较初始结构分别提高了1.732倍和1.812倍,验证了稳定优化设计方法具有良好的适用性。另一方面,两个实际网壳结构杆件截面分布存在差异,其它设计参数相同,而相应的两个优化结构最终用钢量基本相等,稳定临界承载力基本相同。这表明,在支承条件、用钢量、材料本构、结构几何尺寸及网格拓扑连接相同的前提下,任意指定具有不同杆件截面的初始结构,优化设计方法均可以寻找到优化解,验证了优化算法的鲁棒性。最后,为验证稳定优化后网壳结构的强震抗倒塌能力,通过数值仿真,计算优化后结构的荷载-位移曲线,并与初始结构振动台试验得到的荷载-位移曲线进行比较。对比结果表明,两个优化后结构的倒塌临界荷载较初始结构均提高了2倍,且倒塌模式明显优于初始结构。为丰富网壳结构节点形式,本文从提高节点转动刚度和提高节点安全性能两个角度进行了节点研发。为提高节点转动刚度,本文建立了节点核转动刚度优化模型,解决了如何施加等效节点集中荷载的技术难题,利用拓扑优化方法,在满足各项设计要求的前提下,优化节点核;同时结合装配式节点构造要求,设计出通用的连接界面,满足杆件不同方位的连接要求。为提高节点安全性能,首先定义一种评价节点安全性能的指标。基于该指标,建立了节点安全性能优化模型,并编制优化算法程序,对二维节点进行了拓扑优化。针对构形易损性理论无法考虑节点刚度的问题,本文通过修正单元刚度矩阵考虑节点刚度的影响,进一步拓展了构形易损性理论。进而,从半刚性节点构形度退化和结构稳定承载力的角度,定量研究了节点刚度对单层网壳结构稳定性能的影响,明确了节点刚度合理范围。在节点合理刚度范围内,对不同尺寸的节点进行拓扑优化设计,建立优化节点库。随后,建立考虑节点刚度的单层网壳结构稳定优化模型并编制相应的优化算法。考虑节点刚度的稳定优化模型以降低结构失稳趋势为优化目标,以杆件和节点同时为优化变量。杆件取自我国制造标准,节点取自优化节点库。规范规定的设计限值、节点用钢量和杆件用钢量为优化模型的约束条件。仍选取大（80m）、中（50m）、小跨度（22m）的三个单层球壳初始结构算例,其控制参数包括跨度、矢跨比、几何构形、总用钢量等与刚性节点网壳稳定优化算例相同,进行考虑节点刚度的稳定优化设计。优化结果表明:22m小跨度半刚性节点优化网壳的稳定承载力较初始结构提高了2.03倍,与相应的刚性节点稳定优化网壳结构相比,稳定承载力基本相等,但节点用钢量降低了40.0%;50m中等跨度半刚性节点优化网壳的稳定承载力较初始结构提高了1.52倍,与相应的刚性节点稳定优化网壳结构相比,稳定承载力基本相等,但节点用钢量降低了66.7%;80m大跨度半刚性节点优化网壳的稳定承载力较初始结构提高了1.74倍,与相应的刚性节点稳定优化网壳结构相比,稳定承载力基本相等,但节点用钢量降低了64.8%。当节点由理想刚接转变为半刚性节点后,为验证半刚性节点网壳结构的强震抗倒塌性能,以上述三个半刚性节点稳定优化网壳结构为例,与相应的刚性节点稳定优化网壳的强震抗倒塌性能进行对比。结果表明,半刚性节点稳定优化网壳结构的倒塌临界地震动加速度峰值降低,但仍高于我国抗震规范规定的9度罕遇地震动加速度峰值,说明半刚性节点稳定优化网壳结构仍具有良好的强震抗倒塌性能。主要创新点:（1）针对经典构形易损性理论无法考虑节点刚度、荷载、支座约束的不足,提出了改进的构形易损性理论,并基于改进的构形易损性理论从全新角度揭示网壳结构失稳机理。（2）提出以提高结构稳定承载力为直接优化目标的单层网壳结构稳定优化设计方法,克服了当前单层网壳结构设计方法的缺欠,提高了设计效率。（3）提出拓扑优化+构造设计的空间结构刚性节点优化设计方法。对受力复杂的节点核,建立刚性节点拓扑优化模型,从理论而非经验角度探索节点合理受力形式,并对建模过程中如何施加等效节点集中荷载的技术难题提出了一种解决方案。结合装配式节点构造要求和施工要求,构造出与杆件直接相连的节点端,以实现杆件与节点方便、可靠、精准的连接。基于该方法,设计出了一种双层毂形节点核+球面节点端的K6型单层网壳优化节点。（4）针对当前设计方法中无法考虑节点刚度的不足,提出考虑节点刚度的稳定优化设计方法。考虑节点刚度的稳定优化设计方法能够考虑节点刚度和杆件截面对结构稳定性能的影响,同时确定节点和杆件,以非常经济的杆件用钢量和节点用钢量实现网壳结构稳定性能的提升。在实现精细化设计的同时,有利于应用和推广半刚性新型节点。（5）针对标准遗传算法难以实现大型、复杂结构稳定优化的问题,将标准遗传算法中的随机变异机制改进为定向变异机制,显着提高了算法搜索效率,增强了算法鲁棒性,为本文的大型单层网壳结构稳定优化设计方法提供了算法支撑。
二、空间网壳结构的稳定性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、空间网壳结构的稳定性分析（论文提纲范文）
（1）强雪荷载作用下双层网壳稳定性及抗倒塌分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究目的和内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 结构稳定性分析与抗连续倒塌性能分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 各国主要规范中抗连续倒塌设计方法 |
| 2.2.1 国外规范 |
| 2.2.2 我国的结构抗连续倒塌相关规范 |
| 2.2.3 SAP2000 中模拟结构抗连续倒塌的方法 |
| 2.3 网壳结构线性稳定性分析 |
| 2.3.1 屈曲的特征和发生条件 |
| 2.3.2 屈曲的传递和求解算法 |
| 2.4 网壳结构非线性稳定性分析 |
| 2.4.1 材料非线性 |
| 2.4.2 几何非线性 |
| 2.4.3 初始缺陷 |
| 2.5 杆件敏感性的定义及对网壳连续倒塌的意义 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于杆件敏感性的双层网壳稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双层网壳有限元模型建立 |
| 3.2.1 工程背景简介 |
| 3.2.2 有限元模型建立 |
| 3.2.3 SAP2000 中的几何非线性和材料非线性 |
| 3.3 特征值屈曲分析 |
| 3.4 不同参数下双层网壳非线性稳定性分析 |
| 3.4.1 钢材屈服强度对双层网壳杆件敏感性影响 |
| 3.4.2 杆件截面尺寸对双层网壳杆件敏感性影响 |
| 3.4.3 初始缺陷对双层网壳杆件敏感性影响 |
| 3.4.4 支座约束对双层网壳杆件敏感性影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双层网壳抗连续倒塌分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 重要性系数和动力放大系数的概念 |
| 4.3 不均匀雪荷载下的网壳稳定性和杆件敏感性分析 |
| 4.4 基于拆除构件法的网壳抗连续倒塌分析 |
| 4.5 建模与分析步骤 |
| 4.6 不均匀分布雪荷载作用下双层网壳抗倒塌分析 |
| 4.6.1 全跨作用均匀分布雪荷载 |
| 4.6.2 全跨作用非均匀分布雪荷载 |
| 4.6.3 半跨作用均匀分布雪荷载 |
| 4.6.4 半跨作用非均匀分布雪荷载 |
| 4.6.5 外环作用均匀分布雪荷载 |
| 4.6.6 外环作用非均匀分布雪荷载 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 提高双层网壳抗连续倒塌能力的措施 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 增大敏感区域杆件截面 |
| 5.2.1 杆件截面加强方案 |
| 5.2.2 杆件截面加强后网壳极限承载力分析 |
| 5.2.3 杆件截面加强后杆件敏感性分析 |
| 5.2.4 杆件截面加强后网壳抗连续倒塌性能分析 |
| 5.3 加强敏感区域节点连接 |
| 5.4 考虑支座沉降带来的影响 |
| 5.5 合理选型 |
| 5.6 其他措施 |
| 5.6.1 偶然事件的防范 |
| 5.6.2 采用新型材料 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和科研情况 |
| 致谢 |
（2）在役受损网壳结构抗倒塌可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 抗倒塌可靠度分析研究现状 |
| 1.2.1 结构抗倒塌分析 |
| 1.2.2 结构抗倒塌可靠度分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 空间结构抗倒塌可靠度分析基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 空间结构抗倒塌分析方法 |
| 2.2.1 结构倒塌定义 |
| 2.2.2 备选路径法 |
| 2.2.3 关键构件搜索 |
| 2.2.4 结构倒塌判别准则 |
| 2.2.5 结构抗倒塌设计 |
| 2.3 结构可靠度分析基础理论 |
| 2.3.1 结构可靠度定义 |
| 2.3.2 一次二阶矩法 |
| 2.3.3 响应面法 |
| 2.3.4 蒙特卡罗法 |
| 2.3.5 智能算法与非概率可靠度 |
| 2.4 结构抗倒塌可靠度分析 |
| 2.4.1 结构倒塌失效概率 |
| 2.4.2 蒙特卡罗-备选路径法 |
| 2.4.3 随机数生成理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于蒙特卡罗法的SAP2000 可靠度分析程序开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 开发平台简介 |
| 3.2.1 Matlab程序设计语言 |
| 3.2.2 SAP2000 有限元软件 |
| 3.2.3 SAP2000 应用程序接口 |
| 3.3 可靠度分析算法与程序 |
| 3.3.1 可靠度分析算法 |
| 3.3.2 可靠度分析程序 |
| 3.4 程序校核算例 |
| 3.4.1 计算模型 |
| 3.4.2 理论分析 |
| 3.4.3 结果与讨论 |
| 3.5 网壳结构算例 |
| 3.5.1 计算模型 |
| 3.5.2 分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于直接分析法的结构抗倒塌分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 某工程网壳抗倒塌分析 |
| 4.2.1 网壳结构模型 |
| 4.2.2 直接分析法 |
| 4.2.3 关键构件搜索 |
| 4.2.4 结构抗倒塌分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 柱面网壳结构抗倒塌可靠度分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构抗倒塌可靠度分析 |
| 5.2.1 结构随机变量 |
| 5.2.2 初始无损结构抗倒塌可靠度分析 |
| 5.2.3 受损结构抗倒塌可靠度分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（3）考虑损伤累积的大跨空间网壳结构稳定性分析及抗倒塌措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外相关领域的研究现状 |
| 1.2.1 大跨空间结构损伤累积研究现状 |
| 1.2.2 大跨空间结构稳定性研究现状 |
| 1.2.3 大跨空间结构连续倒塌研究现状 |
| 1.2.4 大跨空间结构连续抗倒塌措施研究现状 |
| 1.3 强震下大跨空间结构稳定性及倒塌机理研究所存在的问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 单层球面网壳在竖向荷载作用下的静力稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型建立 |
| 2.3 荷载-位移全过程曲线 |
| 2.4 结构屈曲模态 |
| 2.5 非线性稳定性参数对球面网壳的影响分析 |
| 2.5.1 不同杆件截面尺寸的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.2 不同矢跨比的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.3 不同荷载分布模式的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.4 不同初始缺陷的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.5 不同支座约束的网壳结构稳定性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 强震下考虑损伤累积的单层球壳结构抗连续倒塌分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢材的损伤本构模型 |
| 3.3 Rayleigh阻尼系数的计算 |
| 3.4 地震作用下网壳结构的动力响应分析 |
| 3.4.1 地震波的选取与调整 |
| 3.4.2 多维地震作用下网壳结构的动力响应对比分析 |
| 3.4.3 结构的能量响应规律 |
| 3.5 地震作用下网壳结构的损伤分析 |
| 3.5.1 不同杆件截面尺寸的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.5.2 不同矢跨比的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.5.3 不同初始缺陷的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.5.4 支座约束数量减半的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 提高单层球面网壳抗连续倒塌能力的措施分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 增大局部区域构件截面 |
| 4.2.1 构件截面加强方案 |
| 4.2.2 杆件截面加强对网壳抗倒塌能力提升分析 |
| 4.3 加设局部双层网壳结构 |
| 4.3.1 加设方案 |
| 4.3.2 加设局部双层后屈曲模态 |
| 4.3.3 局部主肋双层对网壳抗连续倒塌能力提升分析 |
| 4.3.4 局部双层位置对网壳抗连续倒塌能力的影响 |
| 4.4 安装粘滞阻尼器 |
| 4.4.1 粘滞阻尼器的力学模型 |
| 4.4.2 粘滞阻尼器的减震原理 |
| 4.4.3 粘滞阻尼器的布置方式对网壳减震效果的影响 |
| 4.4.4 粘滞阻尼器的阻尼系数对网壳减震效果的影响 |
| 4.5 加设屈曲约束支撑 |
| 4.5.1 屈曲约束支撑的工作原理 |
| 4.5.2 布置及选用屈曲约束支撑的原则 |
| 4.5.3 屈曲约束支撑布置方案 |
| 4.5.4 加设屈曲约束支撑对网壳抗连续倒塌能力提升分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 展望与不足 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）大跨度单层球面网壳结构抗震耐损性能评估及提升措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 变量符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 强震作用下网壳力学行为及损伤及性能评估研究现状 |
| 1.2.1 网壳结构动力失效模式判别 |
| 1.2.2 网壳结构震后损伤刻画方式与相应性能水平划分 |
| 1.2.3 网壳结构分析方法 |
| 1.2.4 网壳结构的易损性、鲁棒性与整体性 |
| 1.3 以增设可恢复结构/构件为提升抗震耐损措施研究现状 |
| 1.3.1 可恢复功能结构或构件研究现状 |
| 1.3.2 网壳结构基于可恢复性抗震设计研究进展 |
| 1.4 存在问题及本文主要研究内容 |
| 1.4.1 存在问题 |
| 1.4.2 本文主要研究内容与思路 |
| 2 基于结构能力储备的单层网壳结构抗震耐损性能评估 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 与结构耐损能力有关的概念 |
| 2.2.1 结构耐损与建筑多层次抗震性能评估关系 |
| 2.2.2 结构耐损能力相关概念辨析 |
| 2.3 结构抗震耐损性能的评估指标 |
| 2.3.1 结构剩余抗震能力比与结构能力储备系数 |
| 2.3.2 结构能力储备系数与鲁棒性指数异同比较 |
| 2.4 典型网壳剩余抗震能力比曲线特征 |
| 2.4.1 不同特征剩余抗震能力比曲线特点 |
| 2.4.2 典型球面网壳剩余抗震能力比曲线 |
| 2.4.3 剩余抗震能力比与构件塑性发展的关系 |
| 2.5 算例分析讨论 |
| 2.5.1 模型简介 |
| 2.5.2 不同类别构件易损性分析 |
| 2.5.3 不同类别构件承载力敏感性分析 |
| 2.5.4 基于结构能力储备系数的结构改造方案对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于多指标响应的单层球面网壳结构震后耐损评估模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多指标结构震后剩余抗震能力评估模型 |
| 3.2.1 结构响应指标选择 |
| 3.2.2 评估模型建立 |
| 3.2.3 不同指标重要性系数确定方法 |
| 3.2.4 评估方法主要流程 |
| 3.2.5 评估方法验证 |
| 3.3 结构耐损性能水平与目标 |
| 3.3.1 结构耐损性能等级划分与性能矩阵 |
| 3.3.2 不同设防水平下结构耐损性能目标值 |
| 3.4 算例分析与讨论 |
| 3.4.1 模型简介及地震波选择 |
| 3.4.2 结构能力储备系数计算 |
| 3.4.3 易损区域确定 |
| 3.4.4 优化方案对比 |
| 3.4.5 基于耐损性能的网壳结构设计流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 竖向地震作用下单层球面网壳结构薄弱区域预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 弹性状态下网壳结构最大位移预测 |
| 4.2.1 基本假定 |
| 4.2.2 地震作用简化 |
| 4.2.3 弹性状态下的最大节点位移位置预测 |
| 4.2.4 等效刚度不连续的影响 |
| 4.3 塑性状态下网壳结构最大位移预测 |
| 4.3.1 基本假定和屈服条件 |
| 4.3.2 基于塑性极限分析的最大节点位移位置预测 |
| 4.3.3 屈服强度与截面面积对薄弱区域的影响 |
| 4.4 方法验证 |
| 4.4.1 最大节点位移位置解析解与数值结果对比 |
| 4.4.2 结构材料屈服强度对预测结果的影响 |
| 4.5 算例分析与讨论 |
| 4.5.1 基于相对刚度指数的网格布置方案选择 |
| 4.5.2 基于耐损性能的结构调整与方案选择 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结合自复位概念的单层球面网壳耐损性能的预应力提升研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 待优化低矢跨比刚性球面单层网壳结构 |
| 5.2.1 基本模型信息 |
| 5.2.2 地震波选择 |
| 5.2.3 不同类别构件损伤敏感区域 |
| 5.3 基于预应力加固的抗震耐损优化方案 |
| 5.3.1 刚性网壳剩余承载能力影响因素 |
| 5.3.2 具有预应力体系的结构改造方案选择 |
| 5.4 算例分析与讨论 |
| 5.4.1 刚性网壳耐损性能与动力响应分析 |
| 5.4.2 预应力体系对动力响应与塑性发展的影响 |
| 5.4.3 预应力体系对结构耐损性能水平的影响 |
| 5.4.4 拉索及索撑体系的剩余抗震承载力讨论 |
| 5.4.5 基于预应力构件优化的耐损性能加固设计流程 |
| 5.5 本章小节 |
| 6 结合“隔离”和能量耗散概念的单层球面网壳结构耐损能力提升分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 “隔离”设计理念的实施及网壳耐损能力分析 |
| 6.2.1 “隔离”结构调整原则 |
| 6.2.2 案例分析方案规划 |
| 6.2.3 结构参数确定 |
| 6.2.4 动力弹塑性分析对比讨论 |
| 6.3 节点耗能装置的实施及网壳耐损能力分析 |
| 6.3.1 耗能节点装置类型与案例分析规划 |
| 6.3.2 结构参数确定 |
| 6.3.3 具有“保险丝”构造网壳动力弹塑性分析 |
| 6.3.4 具有摩擦耗能节点构造网壳动力弹塑性分析 |
| 6.4 采用消能替代构件的耐损能力提升分析 |
| 6.4.1 消能替代杆件与耗能装置选择 |
| 6.4.2 案例分析方案规划 |
| 6.4.3 阻尼杆件结构参数确定 |
| 6.4.4 具有阻尼杆件网壳动力弹塑性分析对比讨论 |
| 6.5 屋面柱顶隔震措施及网壳耐损能力机理分析 |
| 6.5.1 网壳隔震支座与案例分析规划 |
| 6.5.2 隔震支座结构参数确定 |
| 6.5.3 具有隔震支座网壳动力弹塑性分析讨论 |
| 6.6 耐损提升措施讨论与设计建议 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）单层球面铝合金网壳结构地震易损性和概率风险评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状 |
| 1.2.1 网壳结构抗震研究 |
| 1.2.2 铝合金网壳结构抗震研究 |
| 1.2.3 网壳结构地震易损性研究 |
| 1.2.4 网壳结构地震概率风险评估研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 单层球面铝合金网壳结构强震失效机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构模型与分析方法 |
| 2.2.1 分析模型 |
| 2.2.2 参数分析方案 |
| 2.2.3 分析方法 |
| 2.2.4 地震动的选取 |
| 2.3 单层球面铝合金网壳结构强震失效模式 |
| 2.3.1 动力强度破坏 |
| 2.3.2 动力失稳破坏 |
| 2.4 铝合金网壳结构强震失效模式判别方法 |
| 2.4.1 基于特征响应的失效模式判别方法 |
| 2.4.2 基于模糊综合判定的失效模式判别方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单层球面铝合金网壳结构地震易损性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地震易损性分析方法 |
| 3.2.1 结构易损性分析基本原理 |
| 3.2.2 地震易损性分析步骤 |
| 3.3 损伤模型及破坏状态 |
| 3.3.1 损伤模型 |
| 3.3.2 破坏状态 |
| 3.4 单层球面铝合金网壳结构地震易损性分析算例 |
| 3.4.1 典型算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 单层球面铝合金网壳结构地震风险评估分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 地震风险评估基本原理 |
| 4.2.1 地震风险评估方法 |
| 4.2.2 地震风险评估分析主要内容 |
| 4.3 单层球面铝合金网壳结构地震风险评估 |
| 4.3.1 地震危险性分析 |
| 4.3.2 地震易损性分析 |
| 4.3.3 概率损伤分析 |
| 4.3.4 地震损失估计 |
| 4.4 地震风险评估算例分析 |
| 4.4.1 结构初期施工建造估价 |
| 4.4.2 结构使用过程的保护维修费用估计 |
| 4.4.3 网壳结构地震经济损失估计 |
| 4.4.4 全生命周期的总投资费用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 A 模糊数学MATLAB程序 |
| 附录 B 结构易损性曲线程序 |
| 附录 C 结构破坏状态概率曲线程序 |
| 致谢 |
（6）基于内力重分布规律的空间钢结构损伤识别研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于动态作用的结构损伤识别方法 |
| 1.2.2 基于静态作用的结构损伤识别方法 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于图论的内力重分布规律确定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于结构图论模型的最短路径确定 |
| 2.2.1 空间钢结构的图论模型建立方法 |
| 2.2.2 结构响应参数的构造 |
| 2.2.3 两节点间的最短路径确定方法 |
| 2.3 基于最短路径的内力重分布规律确定 |
| 2.3.1 内力重分布规律确定方法 |
| 2.3.2 损伤工况的设定方法 |
| 2.3.3 损伤影响区域的确定方法 |
| 2.3.4 顶点选取及最短路径的分类筛选 |
| 2.4 空间网壳结构的内力重分布规律确定 |
| 2.4.1 空间网壳结构模型的建立 |
| 2.4.2 基于弹塑性分析的损伤工况设定 |
| 2.4.3 空间网壳结构的损伤影响区域确定 |
| 2.4.4 最短路径变化规律分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 结构损伤劣化的内力重分布规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑损伤发展的内力重分布规律 |
| 3.2.1 损伤发展的工况设定 |
| 3.2.2 考虑损伤发展的结构响应参数确定 |
| 3.2.3 考虑损伤发展的损伤劣化分析方法 |
| 3.3 不同程度风荷载作用的内力重分布规律 |
| 3.3.1 风荷载作用的结构响应参数确定 |
| 3.3.2 考虑风荷载作用的损伤劣化分析方法 |
| 3.4 空间网壳结构的损伤发展内力重分布规律 |
| 3.4.1 损伤发展的工况确定 |
| 3.4.2 结构响应参数变化分析 |
| 3.4.3 最短路径多重叠杆件变化分析 |
| 3.5 空间网壳结构的风荷载作用内力重分布规律 |
| 3.5.1 损伤工况及荷载工况设定 |
| 3.5.2 结构响应参数变化分析 |
| 3.5.3 最短路径边权值之和变化分析 |
| 3.5.4 最短路径多重叠杆件变化分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于内力重分布规律的结构损伤识别 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于敏感杆件损伤的传感器布置 |
| 4.2.1 敏感杆件的确定 |
| 4.2.2 基于多荷载工况的传感器布置 |
| 4.3 基于传感器分组的损伤识别方法 |
| 4.3.1 损伤识别指标 |
| 4.3.2 传感器分组方法 |
| 4.3.3 损伤识别方法 |
| 4.4 基于空间网壳结构的损伤识别 |
| 4.4.1 空间网壳结构敏感杆件的确定 |
| 4.4.2 传感器布置方案及分组方案 |
| 4.4.3 损伤识别分析 |
| 4.4.4 风荷载作用对损伤识别的影响分析 |
| 4.4.5 传感器噪声对损伤识别的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录:损伤工况二至十的最短路径分布 |
| 致谢 |
（7）摩擦摆支座K8型单层球面网壳结构强震失效机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 减震分析方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA |
| 2.3 有限元计算模型建立 |
| 2.4 摩擦摆支座网壳结构减震分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 摩擦摆支座球面网壳结构强震失效机理分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 强震下FPB单层球面网壳的破坏模式及机理研究 |
| 3.2.1 D40105摩擦摆支座算例 |
| 3.2.2 D40105铰支座算例 |
| 3.2.3 两种支座下网壳结构失效特征 |
| 3.3 结构参数对FPB球面网壳结构失效影响 |
| 3.3.1 矢跨比对FPB球面网壳结构失效影响 |
| 3.3.2 屋面荷载对FPB球面网壳结构失效影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 带下部支撑球面网壳结构强震失效机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 下部支承刚度对FPB球面网壳结构失效模式影响 |
| 4.2.1 动力失稳失效模式 |
| 4.2.2 动力强度失效模式 |
| 4.3 下部支承刚度对FPB球面网壳结构的影响规律 |
| 4.4 不同参数对带下部支承FPB球面网壳结构的影响 |
| 4.4.1 矢跨比对结构的影响规律 |
| 4.4.2 屋面荷载对结构的影响规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复合摩擦摆力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合摩擦摆支座隔震机理 |
| 5.3 复合摩擦摆支座隔震模拟分析 |
| 5.3.1 复合摩擦摆支座模型 |
| 5.3.2 数值模拟结果分析 |
| 5.3.3 复合摩擦摆支座参数影响规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历及在读期间发表的学术论文与科研成果 |
（8）开口椭球面网壳参数化设计及静动力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 空间网壳结构的发展 |
| 1.1.1 国外空间网壳结构的发展 |
| 1.1.2 国内空间网壳结构的发展 |
| 1.2 空间网壳结构的类型 |
| 1.3 开口椭球面网壳概述 |
| 1.4 本文研究背景 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 开口椭球面网壳的参数化设计和几何参数推导 |
| 2.1 参数化设计的工具 |
| 2.2 开口椭球面网壳参数化设计 |
| 2.2.1 结构几何描述 |
| 2.2.2 参数化设计方法 |
| 2.2.3 矢高分配系数 |
| 2.3 六种开口椭球面网壳的参数化设计 |
| 2.3.1 肋环型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.2 凯威特型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.3 联方型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.4 短程线型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.5 施威德勒型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.3.6 三向格子型开口椭球面网壳参数化设计方法 |
| 2.4 六种开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.1 肋环型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.2 凯威特型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.3 联方型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.4 短程线型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.5 施威德勒型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.4.6 三向格子型开口椭球面网壳的几何参数关系推导 |
| 2.5 几何参数关系的应用 |
| 2.6 开口部分面积的推导 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 开口椭球面网壳的静力性能分析 |
| 3.1 开口椭球面网壳的结构设计 |
| 3.1.1 荷载设计 |
| 3.1.2 杆件设计 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.3 六类开口椭球面网壳的静力性能特点分析 |
| 3.3.1 肋环型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.2 联方型和施威德勒型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.3 短程线型和三向格子型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.4 凯威特型开口椭球面网壳的静力性能 |
| 3.3.5 开口部位对结构静力性能的影响 |
| 3.3.6 优化矢高分配系数对静力性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 开口椭球面网壳形状优化设计 |
| 4.1 形状优化设计理论 |
| 4.2 优化设计数学模型 |
| 4.2.1 设计变量 |
| 4.2.2 目标函数 |
| 4.2.3 约束条件 |
| 4.3 优化设计求解过程 |
| 4.3.1 截面优化设计 |
| 4.3.2 形状优化 |
| 4.3.3 优化框图 |
| 4.4 形状优化设计实例 |
| 4.4.1 模型介绍 |
| 4.4.2 两种凯威特型开口椭球面网壳形状优化设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 开口椭球面网壳的地震响应分析 |
| 5.1 网壳抗震分析方法概述 |
| 5.2 基础理论 |
| 5.2.1 结构模态分析基础理论 |
| 5.2.2 时程分析法基础理论 |
| 5.3 动力分析模型介绍 |
| 5.4 网壳结构振动模态分析 |
| 5.5 开口椭球面网壳自振特性分析 |
| 5.5.1 联方型开口椭球面网壳自振分析 |
| 5.5.2 凯威特型开口椭球面网壳自振分析 |
| 5.5.3 设计参数对结构自振频率的影响 |
| 5.6 开口椭球面网壳地震响应分析 |
| 5.7 开口椭球面网壳优化模型的地震响应分析 |
| 5.7.1 模型时域分析 |
| 5.7.2 模型频谱分析 |
| 5.8 短跨、矢高变化对抗震性能的影响 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 1 |
| 附录 2 |
| 后记 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（9）6082-T6铝合金偏压、受弯构件力学性能研究及可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 铝合金材料的分类与特点 |
| 1.1.2 铝合金在建筑结构中的应用 |
| 1.2 铝合金结构国内外研究现状 |
| 1.2.1 材料本构关系 |
| 1.2.2 偏压构件受力性能 |
| 1.2.3 受弯构件受力性能 |
| 1.2.4 稳定承载力计算方法 |
| 1.2.5 铝合金构件承载力可靠度分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 6082-T6铝合金偏心受压构件稳定性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 6082-T6铝合金本构关系 |
| 2.2.1 Ramberg-Osgood本构模型 |
| 2.2.2 铝合金材料拉伸试验 |
| 2.2.3 力学参数统计及本构模型验证 |
| 2.3 偏压构件设计 |
| 2.4 初始缺陷测量 |
| 2.5 试验方案 |
| 2.5.1 加载控制系统和加载制度 |
| 2.5.2 刀铰支座 |
| 2.5.3 测量内容及方法 |
| 2.6 试验加载过程及结果分析 |
| 2.6.1 箱型截面(RHS)构件 |
| 2.6.2 角型截面(L-type)构件 |
| 2.6.3 方型截面(SHS)构件 |
| 2.6.4 圆管(CHS)构件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 铝合金偏心受压构件有限元模拟与参数分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型建立 |
| 3.2.1 ABAQUS软件在铝合金构件模拟中的应用 |
| 3.2.2 材料属性 |
| 3.2.3 边界条件与荷载 |
| 3.2.4 单元类型与网格划分 |
| 3.2.5 初始弯曲及局部缺陷的引入 |
| 3.3 有限元模型验证 |
| 3.3.1 失稳模式和稳定承载力对比 |
| 3.3.2 荷载-变形曲线对比 |
| 3.4 有限元建模参数影响分析 |
| 3.4.1 初弯曲幅值 |
| 3.4.2 网格尺寸大小 |
| 3.4.3 构件端板厚度 |
| 3.5 偏压承载力参数分析 |
| 3.5.1 参数设置 |
| 3.5.2 承载力参数分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 6082-T6铝合金受弯构件受力性能试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 受弯构件设计 |
| 4.3 试验加载装置 |
| 4.3.1 SHS和RHS构件 |
| 4.3.2 CHS构件 |
| 4.3.3 H-type构件 |
| 4.4 测量系统和加载制度 |
| 4.5 试验结果分析 |
| 4.5.1 箱型截面(RHS)构件 |
| 4.5.2 方型截面(SHS)构件 |
| 4.5.3 圆管(CHS)构件 |
| 4.5.4 H型截面(H-type)构件 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 铝合金受弯构件有限元模拟和参数分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元模型建立 |
| 5.2.1 材料属性 |
| 5.2.2 边界条件与荷载 |
| 5.2.3 单元类型与网格划分 |
| 5.2.4 初始缺陷的引入 |
| 5.3 有限元模型验证 |
| 5.3.1 失效或失稳模式和稳定承载力对比 |
| 5.3.2 荷载-变形曲线对比 |
| 5.4 模型参数影响分析 |
| 5.4.1 截面高宽比的影响 |
| 5.4.2 截面宽厚比(径厚比)的影响 |
| 5.4.3 构件长细比的影响 |
| 5.5 受弯承载力参数分析 |
| 5.5.1 参数设置 |
| 5.5.2 承载力参数分析结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 偏压、受弯构件承载力计算方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 铝合金偏压、受弯构件设计理论 |
| 6.2.1 偏压构件理论分析 |
| 6.2.2 受弯构件理论分析 |
| 6.3 偏压、受弯构件稳定承载力计算方法 |
| 6.3.1 中国规范(GB50429-2007) |
| 6.3.2 欧洲规范(Eurocode9) |
| 6.3.3 美国规范(AA-2015) |
| 6.3.4 直接强度法(DSM) |
| 6.3.5 连续强度法(CSM) |
| 6.3.6 DSM法和CSM法在铝合金构件设计中的应用 |
| 6.4 承载力计算方法的验证结果对比 |
| 6.4.1 中国规范(GB50429-2007) |
| 6.4.2 不同设计方法验证结果对比 |
| 6.5 中国规范参数修正建议 |
| 6.5.1 偏压稳定承载力计算公式的修正 |
| 6.5.2 受弯稳定承载力计算公式的修正 |
| 6.5.3 修正结果汇总 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 铝合金构件承载力可靠度分析 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 可靠度分析基本原理及计算方法 |
| 7.2.1 可靠度指标 |
| 7.2.2 目标可靠指标 |
| 7.2.3 结构可靠度分析方法 |
| 7.3 试验数据库的建立及不定性参数统计 |
| 7.3.1 国产铝合金构件试验数据库建立 |
| 7.3.2 抗力不定性参数统计分析 |
| 7.3.3 荷载不定性参数统计分析 |
| 7.3.4 轴压稳定承载力计算公式 |
| 7.4 国产铝合金构件承载力可靠指标计算 |
| 7.4.1 可靠指标的计算方法 |
| 7.4.2 中国规范可靠指标计算结果 |
| 7.4.3 不同设计方法可靠指标对比 |
| 7.5 中国规范可靠度水平的深入分析 |
| 7.5.1 新标准修订内容对可靠度水平的影响 |
| 7.5.2 可靠指标敏感度分析 |
| 7.5.3 抗力分项系数修正 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 欧规、美规、DSM法和CSM法验证结果 |
| A.1 欧洲规范(Eurocode9) |
| A.1.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.1.2 受弯构件承载力验证结果 |
| A.2 美国规范(AA-2015) |
| A.2.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.2.2 受弯构件承载力验证结果 |
| A.3 直接强度法(DSM) |
| A.3.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.3.2 受弯构件承载力验证结果 |
| A.4 连续强度法(CSM) |
| A.4.1 偏压构件承载力验证结果 |
| A.4.2 受弯构件承载力验证结果 |
| 附录B 不同设计方法的计算模式不定性KP |
| B.1 欧洲规范(Eurocode9) |
| B.2 美国规范(AA-2015) |
| B.3 直接强度法(DSM法) |
| B.4 连续强度法(CSM法) |
| 附录C 不同工况下可靠指标计算结果 |
| C.1 欧洲规范(Eurocode9) |
| C.2 美国规范(AA-2015) |
| C.3 直接强度法(DSM法) |
| C.4 连续强度法(CSM法) |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）考虑节点力学特性的单层网壳结构稳定优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 网壳结构稳定研究 |
| 1.2.2 构形易损性理论研究 |
| 1.2.3 空间杆系结构尺寸优化研究 |
| 1.2.4 空间结构节点研发 |
| 1.2.5 连续体结构拓扑优化研究 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 基于构形易损性理论的单层网壳结构失稳机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 构形易损性理论的节点构形度 |
| 2.3 荷载作用下节点构形度 |
| 2.4 节点构形度相对变化梯度 |
| 2.5 弧长法稳定跟踪策略验证 |
| 2.6 算例1:14m跨度单层网壳 |
| 2.6.1 满跨均布荷载模式 |
| 2.6.2 半跨均布荷载模式 |
| 2.6.3 顶点集中荷载模式 |
| 2.6.4 结构失稳机理与最不利荷载模式 |
| 2.7 算例2:22m跨度单层网壳 |
| 2.7.1 满跨均布荷载模式 |
| 2.7.2 半跨均布荷载模式 |
| 2.7.3 顶点集中荷载模式 |
| 2.7.4 结构失稳机理与最不利荷载模式 |
| 2.8 算例3:50m跨度单层网壳 |
| 2.8.1 满跨均布荷载模式 |
| 2.8.2 半跨均布荷载模式 |
| 2.8.3 顶点集中荷载模式 |
| 2.8.4 结构失稳机理与最不利荷载模式 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 基于刚性节点的单层网壳结构稳定优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单层网壳结构稳定优化模型 |
| 3.2.1 优化目标 |
| 3.2.2 优化变量 |
| 3.2.3 约束条件 |
| 3.3 单层网壳结构稳定优化算法 |
| 3.3.1 标准遗传算法 |
| 3.3.2 改进遗传算法——Guided GA |
| 3.4 优化算例1:22m跨度单层网壳 |
| 3.4.1 结构基本信息 |
| 3.4.2 标准遗传算法求解稳定优化 |
| 3.4.3 改进遗传算法求解稳定优化 |
| 3.4.4 优化算法对比 |
| 3.5 优化算例2:50m跨度单层网壳 |
| 3.5.1 结构基本信息 |
| 3.5.2 标准遗传算法求解稳定优化 |
| 3.5.3 改进遗传算法求解稳定优化 |
| 3.5.4 优化算法对比 |
| 3.6 优化算例3:80m跨度单层网壳 |
| 3.6.1 结构基本信息 |
| 3.6.2 改进遗传算法求解稳定优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 大型单层网壳结构稳定性能优化及抗倒塌性能验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大型单层网壳结构 |
| 4.2.1 模型结构设计 |
| 4.2.2 模型振动台倒塌试验 |
| 4.3 大型单层网壳结构稳定性能优化 |
| 4.3.1 模型1(正常模型) |
| 4.3.2 模型2(薄弱模型) |
| 4.3.3 两个模型稳定优化对比 |
| 4.4 模型1稳定优化后抗倒塌性能 |
| 4.4.1 模型1初始结构振动台试验过程 |
| 4.4.2 稳定优化后模型1的抗倒塌性能 |
| 4.5 模型2稳定优化后抗倒塌性能 |
| 4.5.1 模型2初始结构振动台试验过程 |
| 4.5.2 稳定优化后模型2的抗倒塌性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 单层网壳结构节点拓扑优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 空间结构节点基本组成部分 |
| 5.3 基于转动刚度的空间结构节点拓扑优化设计 |
| 5.3.1 节点构造设计 |
| 5.3.2 节点核转动刚度拓扑优化模型 |
| 5.3.3 节点核拓扑优化关键技术——等效节点荷载的施加 |
| 5.3.4 节点核拓扑优化算法 |
| 5.3.5 对照节点——焊接空心球节点的力学性能 |
| 5.3.6 定质量刚度最大拓扑优化节点 |
| 5.3.7 定刚度质量最小拓扑优化节点 |
| 5.4 基于安全性能的节点拓扑优化 |
| 5.4.1 节点安全性能指标 |
| 5.4.2 节点安全性指标的物理意义 |
| 5.4.3 节点安全性能拓扑优化模型 |
| 5.4.4 单元敏感性系数 |
| 5.4.5 节点安全性能拓扑优化算法 |
| 5.4.6 基于安全性能的优化节点 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 考虑节点刚度的单层网壳结构稳定性能优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 考虑节点刚度的构形易损性理论 |
| 6.2.1 修正单元刚度矩阵 |
| 6.2.2 考虑节点刚度的节点构形度 |
| 6.2.3 考虑节点刚度的网壳结构失稳机理 |
| 6.3 节点转动刚度对单层网壳结构稳定性能的影响 |
| 6.3.1 转动刚度及稳定承载力无量纲化 |
| 6.3.2 转动刚度对稳定承载力的影响 |
| 6.3.3 节点转动刚度合理范围 |
| 6.4 考虑节点刚度的单层网壳结构稳定优化 |
| 6.4.1 优化目标 |
| 6.4.2 优化变量 |
| 6.4.3 约束条件 |
| 6.4.4 优化算法 |
| 6.5 优化算例1:22m跨度单层网壳 |
| 6.5.1 考虑节点刚度的稳定优化 |
| 6.5.2 经考虑节点刚度稳定优化后结构的抗倒塌性能 |
| 6.6 优化算例2:50m跨度单层网壳 |
| 6.6.1 考虑节点刚度的稳定优化 |
| 6.6.2 经考虑节点刚度稳定优化后结构的抗倒塌性能 |
| 6.7 优化算例3:80m跨度单层网壳 |
| 6.7.1 考虑节点刚度的稳定优化 |
| 6.7.2 经考虑节点刚度稳定优化后结构的抗倒塌性能 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间相关科研成果 |
| 致谢 |
四、空间网壳结构的稳定性分析（论文参考文献）
- [1]强雪荷载作用下双层网壳稳定性及抗倒塌分析[D]. 刘嘉柳. 北京建筑大学, 2021(01)
- [2]在役受损网壳结构抗倒塌可靠度分析[D]. 石飞宇. 北京建筑大学, 2021(01)
- [3]考虑损伤累积的大跨空间网壳结构稳定性分析及抗倒塌措施研究[D]. 冯冲冲. 江西理工大学, 2020(01)
- [4]大跨度单层球面网壳结构抗震耐损性能评估及提升措施研究[D]. 刘婷婷. 大连理工大学, 2020
- [5]单层球面铝合金网壳结构地震易损性和概率风险评估[D]. 甄萃贤. 广州大学, 2020(02)
- [6]基于内力重分布规律的空间钢结构损伤识别研究[D]. 陈志鹏. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]摩擦摆支座K8型单层球面网壳结构强震失效机理研究[D]. 佘婷婷. 贵州大学, 2020(04)
- [8]开口椭球面网壳参数化设计及静动力分析[D]. 种帅. 山东建筑大学, 2020(10)
- [9]6082-T6铝合金偏压、受弯构件力学性能研究及可靠度分析[D]. 赵远征. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]考虑节点力学特性的单层网壳结构稳定优化研究[D]. 陆明飞. 东南大学, 2020