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（1 華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院， 廣州  510641； 2 華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室， 廣州510641； 3 新南威爾斯大學(xué)CIES研究中心土木與環(huán)境學(xué)院, 悉尼NSW 2052,澳大利亞； 4 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司廣州分公司， 廣州 510623； 5 華南理工大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，廣州 510641）

［摘要］探討了某切邊不規(guī)則單層凱威特球形網(wǎng)殼實(shí)際工程的設(shè)計(jì)及研究。首先簡(jiǎn)要介紹了工程網(wǎng)殼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載類(lèi)型、設(shè)計(jì)信息等。而后利用SAP2000軟件對(duì)帶門(mén)洞和不帶門(mén)洞的網(wǎng)殼模型進(jìn)行分析對(duì)比，對(duì)切邊處的支撐拱梁進(jìn)行了變截面的參數(shù)化分析。研究了該球形網(wǎng)殼由于開(kāi)洞而造成的不規(guī)則及不同支撐拱梁剛度的變化對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的承載能力、桿件內(nèi)力分布規(guī)律、結(jié)構(gòu)自振特性以及屈曲模態(tài)等的影響。最后采用ANSYS軟件對(duì)該球形網(wǎng)殼進(jìn)行了非線性穩(wěn)定性分析，研究了其在考慮幾何與材料雙非線性時(shí)的失穩(wěn)問(wèn)題。分析結(jié)果能為結(jié)構(gòu)及拱梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。

［關(guān)鍵詞］不規(guī)則; 凱威特球形網(wǎng)殼結(jié)構(gòu); 門(mén)洞; 非線性穩(wěn)定分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TU393.3      文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A      文章編號(hào)：1002-848X(2014)12-0068-06

Design and research on a trimmed irregular single-layer Kiewitt spherical reticulated shell structure

Chen Qingjun1,2,3, He Sheng1, Chen Yingrui4, Lai Hongtao5, Yu Chenjie1

 (1 School of Civil and Transportation Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China; 2 State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China; 3 CIES, School of Civil and Environmental Engineering, The University of New South Wales, Sydney NSW 2052, Australia; 4 Guangzhou Design Center, Beijing Institute of Architectural Design, Guangzhou 510623, China; 5 Architecture Design & Research Institute, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China)

Abstract: Design and research of a trimmed irregular Kiewitt spherical reticulated shell structure were studied. Firstly, the structural characteristics of this reticulated shell structure, the load type and design information were briefly introduced. Then the finite element software SAP2000 was used to analyze and compare the reticulated shell structure models with or without the openings. The parametric analysis of variational cross-sections of the support arch beam at the opening edge was carried out. The influences of the irregularity caused by the openings of the reticulated shell and the stiffness variation of the support arch beams on the shell bearing capacity, member internal force distribution law, vibration characteristics and buckling modes were studied. Finally, the finite element program ANSYS was used to perform the nonlinear stability analysis on the irregular shell and the instability problems with nonlinearities of both geometric and material were researched. The analysis results provide reference for the optimization design of the reticulated shell structure and the arch beams.

Keywords: irregular; Kiewitt spherical reticulated shell structure; opening; nonlinear stability analysis

*廣東省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(9451064101002910)，華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題項(xiàng)目(2013ZC19), 華南理工大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助(2014ZZ0026)。

作者簡(jiǎn)介：陳慶軍，博士，副教授，一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，注冊(cè)土木工程師（巖土），Email:qjchen@scut.edu.cn。

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