谷线式叉筒网壳参数化设计及受力性能分析-山东建筑大学学报.PDFVIP

第３２卷 第４期 山东 建 筑 大 学 学 报 Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．４ ２０１７年 ８月 　 　　　　　　　ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　　　　　　　 　 Ａｕｇ． ２０１７ 文章编号：１６７３－７６４４（２０１７）０４－０３４５－１１ 谷线式叉筒网壳参数化设计及受力性能分析 １ ２， １ ２ ２ １ 蒋雄 ，鹿晓阳 ，付浩鑫 ，李涛 ，王路路 ，张昊 （１．山东建筑大学 土木工程学院，山东 济南２５０１０１；２．山东建筑大学 工程力学研究所，山东 济南２５０１０１） 摘要：谷线式叉筒网壳曲面造型流畅，内部空间美观，克服了传统柱面网壳建筑外形单一的缺点。文章根据其 结构特点，应用ＡＰＤＬ（ＡｎｓｙｓＰａｒａｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇｎＬａｎｇｕａｇｅ）参数化设计语言，研制了５种基本形式的单层谷线式 叉筒网壳参数化设计宏程序，实现了给定结构跨度、矢高、谷线数及径向节点圈数等参数下，５种结构形式的参 数化设计；并应用Ａｎｓｙｓ软件对其进行了９５种工况的受力性能比对分析。结果表明：同等工况下，５种形式结 构中，三向网格型结构形式和受力性能最为合理，故实际工程设计时应优先选用；而联方型结构最大位移和最 不利应力始终为５种结构中最不理想的，结构最不利应力易超过结构许用应力值；单层谷线式叉筒网壳适用于 中小跨度Ｓ ６５ｍ、低矢高ｆ＜ｄ的建筑结构。 ≤ 关键词：谷线式叉筒网壳；参数化设计；受力性能 中图分类号：ＴＵ３９３．３，ＴＵ３１１．４１　　　　　文献标识码：Ａ ＰａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｔａｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｓｉｎｇｌｅｌａｙｅｒｖａｌｌｅｙｓｔｙｌｅＬＩＣＳ １ ２， １ ＪｉａｎｇＸｉｏｎｇ，ＬｕＸｉａｏｙａｎｇ ，ＦｕＨａｏｘｉｎ，ｅｔａｌ． （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｌａｙｅｒｖａｌｌｅｙｓｔｙｌｅｌａｔｔｉｃｅｄｉｎｔｅｒｓｅｃｔｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌ（ＬＩＣＳ）ｃａｎｏｖｅｒｃｏｍｅ ｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｓｉｎｇｌｅｂｕｉｌｄｉｎｇａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｌａｔｔｉｃｅｄｓｈｅｌｌ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｓｍｏｏｔｈ ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｅｌｉｎｇ，ａｎｄａｂｅａｕｔｉｆｕｌａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｅｉｎｎｅｒｓｐａｃｅ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎｍａｃｒｏｐｒｏｇｒａｍｓ ｏｆｆｉｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｓｉｎｇｌｅｌａｙｅｒｖａｌｌｅｙｓｔｙｌｅｌａｔｔｉｃｅｄｉｎｔｅｒｓｅｃｔｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌ（ＬＩＣＳ）ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｕｓｉｎｇＡＰＤＬ（ＡｎｓｙｓＰａｒａｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇｎＬａｎｇｕａｇｅ）ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．ＦｉｖｅｋｉｎｄｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＬＩＣＳｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｃａｎｂｅｂｕｉｌｔｗｉｔｈｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｓｐａｎ，ｒｉｓｅ，ｖａｌｌｅｙｎｕｍｂｅｒ，ｒａｄｉａｌｎｏｄｅｎｕｍｂｅｒｅｔｃ．Ａｎｓｙｓｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｕｓｅｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ９５ｋｉｎｄｓｏｆｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒｓｔａｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ