行波效应下超长单层柱面网壳抗震性能分析及试验研究的开题报告.docx

行波效应下超长单层柱面网壳抗震性能分析及试验研究的开题报告
（本文中将“超长单层柱面网壳”简称为“网壳”）
一、研究背景
网壳作为一种新型的结构形式，具有较小的重量和占地面积、较好的自重、较强的刚度、较高的受力能力等优点，在工业、体育、交通、居住等领域得到广泛应用。然而，网壳的抗震性能一直是研究的难点之一。特别是对于超长单层柱面网壳，由于其特殊的结构形式和较大的跨度，其抗震性能更加复杂，需要进行深入的研究。
二、研究目的
本研究旨在分析网壳在行波效应（地震）下的动力响应特性，探究其抗震性能，并对研究结果进行试验验证，为超长单层柱面网壳的抗震设计提供依据。
三、研究内容
1.基于节点剪切模型和相应的有限元分析程序，建立超长单层柱面网壳的动力学模型；
2.采用有限元法模拟地震作用下网壳的动力响应特性，分析其位移、加速度、应力等参数，探究其受力机理和动力响应机制；
3.基于动力响应特性和受力机理，提出超长单层柱面网壳的抗震设计方法，并对其合理性进行验证；
4.设计并搭建网壳结构的试验模型，并进行地震模拟试验，验证理论分析结果和设计方法的正确性；
5.通过试验数据的分析，进一步优化网壳的抗震设计方法，提高其抗震性能。
四、研究意义
本研究对于推动超长单层柱面网壳的抗震设计研究具有重要意义，主要包括：
1.进一步完善网壳结构的抗震设计理论，提高其抗震能力，为居住、工业、体育、交通等多个领域的工程实践提供参考；
2.为行波效应下超长单层柱面网壳的动力响应机制和受力机理提供深入了解，为其他类似结构的抗震设计提供借鉴；
3.为网壳结构抗震试验提供了新方法和新手段，对于深入了解其动力响应规律、验证设计方法的有效性等方面具有重要作用。
五、研究方法
本研究采用数值分析和试验相结合的方法进行。具体包括：
1.建立超长单层柱面网壳的动力学模型，采用有限元法模拟其动力响应特性；
2.采用试验方法对模型进行地震模拟，获取试验数据；
3.基于理论分析和试验数据，进行分析与对比，并优化设计方法。
六、研究进度计划
1.前期调研和文献资料整理（2周）；
2.建立网壳的有限元模型，并进行动力学数值分析（6周）；
3.设计并搭建试验模型，进行地震模拟试验（6周）；
4.分析并对比理论分析和试验数据，优化设计方法（4周）；
5.撰写研究报告和开题报告（2周）。
七、参考文献
1.王文伟.结构地震工程及其应用[M].郑州:河南科学技术出版社,2010.
2.张建设.结构地震工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
3.黄昆.力学原理[M].北京:高等教育出版社,2011.
4.徐群贵.钢结构抗震[M].北京:中国建筑工业出版社,2012.