论文题目：玻璃钢板锥柱面网壳结构的静力分析与试验研究
摘要：板锥网壳结构是一种新型的空间结构,它能充分发挥板材强度、具有施工过程方便快捷以及受力性能合理等特点。此外,它还是一种建筑性能良好、结构安全等级高、技术经济效益好的建筑结构。目前,玻璃钢材料凭借其轻质、高强、耐腐蚀的特点已经被广泛应用与建筑结构领域。考虑到板锥网壳结构是一种新型空间结构形式,在国内尚未应用,同时玻璃钢材料在建筑结构领域主要用于装饰材料,很少作为承重构件的材料被使用。本文将采用玻璃钢材料板材作为板锥柱面网壳结构中的腹板材料。对玻璃钢板锥柱面网壳结构模型进行试验研究,主要研究其极限承载能力及破坏全过程,验证理论分析的正确性与结构的可靠度,为板锥网壳结构的实际应用提供科学依据。主要研究内容和成果如下所述:（1）建立玻璃钢板锥柱面网壳结构的参数化模型。本文通过APDL语言在大型通用有限元软件ANSYS中,依据玻璃钢板锥柱面网壳结构的整体形状特点,建立玻璃钢板锥柱面网壳结构的通用化参数模型。在该参数化模型的基础上,只需要修改个别控制参数,就能实现各种板锥柱面网壳的建立。大大提高了建模前处理的效率,为后续玻璃钢材料板锥柱面网壳的分析打下了良好的基础。（2）对玻璃钢材料板锥柱面网壳进行有限元静力分析。对模型施加竖向分级荷载和集中荷载,分析其在荷载下各方向的最大位移、构件之间的内力以及模型整体的变形,总结其受力及变形特点,并通过该模拟分析的理论数据与试验研究结果的实测数据进行对比,分析产生误差的原因。（3）玻璃钢材料板锥柱面网壳试验模型设计及玻璃钢材料性能测定。对玻璃钢材料板锥柱面网壳进行1/10缩尺模型设计,对上弦节点的连接方式进行优化设计,为了能采用挂载法的方式在锥体内部设置挂钩。此外,还对玻璃钢板材进行拉伸试验,测定玻璃钢板材的密度、弹性模量等性能参数。（4）对玻璃钢材料板锥柱面网壳进行弹性范围内的静力试验和破坏试验。采用节点分级加载的方式,测定模型在加载过程中的位移与应变数据,分析该模型节点位移、构件内力、传力方式以及变形情况。采用液压千斤顶和分配梁对模型中间锥体的三个顶点加载进行破坏试验,观察结构模型的破坏方式、裂缝出现的位置以及裂缝的发展等情况,分析总结模型破坏过程。（5）对比分析有限元模拟结果的理论值与试验研究结果的实测值之间的误差,分析误差产生的原因,总结玻璃钢板锥柱面网壳结构试验研究过程中的问题以及试验数据,方便将来进行更深入的研究。总结玻璃钢板锥柱面网壳结构的静力破坏特点,为该结构将来在我国建筑领域的应用提供理论基础。
关键词：板锥柱面网壳;玻璃钢;静力性能;模型试验
学科专业：建筑与土木工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 板锥网壳结构
1.2.1 板锥网壳的定义
1.2.2 板锥网壳结构的研究现状
1.3 玻璃钢复合材料的发展与应用
1.3.1 玻璃钢复合材料简介
1.3.2 玻璃钢复合材料的性能
1.3.3 玻璃钢复合材料的成型工艺
1.4 玻璃钢复合材料在空间结构中的应用
1.5 本文的主要研究内容
第二章 板锥网壳结构的模型建立
2.1 引言
2.2 板锥网壳结构的有限元模型建立
2.2.1 几何参数的确立
2.2.2 单元类型选择
2.2.3 APDL语言的参数化建模
2.3 本章小结
第三章 玻璃钢板锥柱面网壳结构的有限元分析
3.1 引言
3.2 玻璃钢板锥柱面网壳结构静力分析
3.2.1 分级加载模拟
3.2.1.1 分级加载的竖向位移结果
3.2.1.2 分级加载的腹板内力分析
3.2.1.3 分级加载的上弦杆内力分析
3.2.2 集中加载研究
3.3 玻璃钢板锥柱面网壳结构稳定性分析
3.4 本章小结
第四章 玻璃钢板锥柱面网壳结构的试验模型及试验方案设计
4.1 引言
4.2 玻璃钢板锥柱面网壳结构试验模型设计
4.2.1 整体模型设计
4.2.2 节点设计
4.3 试验模型加载方案设计
4.3.1 加载方式
4.3.2 测点布置
4.4 玻璃钢弹性模量测定试验
4.5 本章小结
第五章 玻璃钢板锥柱面网壳结构的试验研究
5.1 引言
5.2 玻璃钢板锥柱面网壳结构加载试验
5.2.1 玻璃钢板锥柱面网壳试验模型加载系统
5.2.2 玻璃钢板锥柱面网壳试验模型测量系统
5.2.3 玻璃钢板锥柱面网壳结构弹性加载试验
5.2.4 玻璃钢板锥柱面网壳结构破坏试验
5.3 试验结果与模拟数据对比以及误差分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 本文的主要结论
6.2 研究工作展望
参考文献
致谢