[發明專利]一種基于承載全過程研究的索穹頂結構設計指標確定方法

有效

• 申請號: 201210095739.6
• 申請日: 2012-04-04
• 公開（公告）號: CN102733478A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 葛家琪;張國軍;馬伯濤;劉鑫剛;王樹
• 申請（專利權）人: 中國航空規劃建設發展有限公司
• 主分類號: E04B1/32
• 分類號: E04B1/32;E04B7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于承載全過程研究的索穹頂結構設計指標的確定方法，所述指標是基于索穹頂承載全過程中的“脊索松弛-環索屈服-結構破壞”三階段荷載-力學響應特征確定，該方法包括以下步驟：

步驟①，在試驗室內對索進行材料力學試驗，得到彈性模量、屈服強度、極限強度、線膨脹系數參數；在試驗室內對索及索夾連接節點進行力學試驗，得到連接節點摩擦系數及其約束剛度參數；

步驟②，進行索穹頂結構承載全過程分析研究，得出承載全過程中體系的穩定承載力、變形能力、索力變化關系；

步驟③，以K倍設計荷載施加于索穹頂上，利用步驟②方法，以脊索不出現松弛為判別條件，求得體系彈性承載能力系數K；根據步驟②方法，以環索屈服為判別條件，計算索穹頂體系環索屈服荷載系數和環索屈服體系大變形系數；根據步驟②方法，以結構破壞為判別條件，計算索穹頂體系破壞荷載系數P_u和體系極限大變形系數D_u；

步驟④，由步驟③已經求得的、、P_u、D_u進一步求解得到索穹頂的體系穩定承載力系數和體系大變形能力系數；結合步驟③確定的體系彈性承載能力系數K，構成本發明所涉及的三個設計指標。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟中④中索穹頂結構設計時同時控制體系彈性承載能力系數K、體系穩定承載力系數和體系大變形能力系數。

3.如權利要求1-2所述的方法，其特征在于所述步驟②中，索穹頂結構承載全過程分析可通過計算仿真分析實現；依據試驗室試驗結果，將結構材料模型設定為非線性屬性；依據試驗結果在計算模型中考慮索的預應力損失及索夾節點約束剛度影響，并在計算過程考慮結構體系幾何非線性；分析在ANSYS軟件中進行，采用非線性迭代方法求解；計算得出承載全過程中體系的穩定承載力、變形能力、索力等參數變化關系。

4.如權利要求1-3所述的方法，其特征在于所述步驟②中，索穹頂結構承載全過程分析可通過整體結構模型試驗方法實現，試驗得出承載全過程中體系的穩定承載力、變形能力與索力等參數變化關系。