新型大跨度索穹顶结构静力性能及模型试验研究的开题报告.docx

新型大跨度索穹顶结构静力性能及模型试验研究的开题报告
一、选题背景
随着城市建设的不断推进，建筑的各项指标越来越高，建筑结构的安全性、稳定性也变得越来越重要。大跨度索穹顶结构由于其独特的设计和建造方式，被广泛应用于体育馆、展览馆等大型建筑中。索穹顶结构的静力性能是其安全性和稳定性的保障，因此对其进行深入研究具有重要的理论和实际意义。
二、研究目的和意义
本文的目的是研究大跨度索穹顶结构的静力性能及其模型试验，具体包括以下几个方面：
1.探讨大跨度索穹顶结构的结构特点和力学性能；
2.分析大跨度索穹顶结构在地震和风灾等异常情况下的响应特征；
3.基于模型试验对大跨度索穹顶结构的静力性能进行测试和评估，验证理论分析结果的可靠性；
4.提出对大跨度索穹顶结构的设计和施工方案的改进建议，为大型建筑结构设计和建造提供参考。
三、研究内容和主要技术路线
1.大跨度索穹顶结构的结构设计和力学分析。
2.大跨度索穹顶结构的静力试验方案设计。
3.基于ANSYS等通用有限元软件，建立大跨度索穹顶结构的三维有限元模型，分析结构受力情况和变形特征。
4.在分析模型的基础上，进行模型试验，测试结构的受力情况和变形特征。
5.分析试验结果，与理论分析结果进行比较和验证，提出改进设计方案和措施。
四、预期成果和进度安排
本文预期达到以下几个成果：
1.系统地阐述大跨度索穹顶结构的设计和力学分析方法。
2.建立大跨度索穹顶结构的三维有限元模型并进行静力分析。
3.设计并完成大跨度索穹顶结构的模型试验。
4.对试验结果进行数据分析，得出结论和建议。
研究周期为一年。其中，前三个月为文献查阅、理论研究和计算模型建立；中间六个月为实验设计和试验进行；后三个月为数据分析和撰写论文。
五、拟采用的研究方法
1.文献研究法。
2.理论分析法。
3.有限元模拟方法。
4.试验与实验数据处理方法。
六、预期存在的问题及解决方案
本文研究过程中可能存在以下问题：
1.建立有限元模型时，模型的精度和可靠性需要保证，否则将直接影响到理论分析结果的准确性。
解决方案：在模型建立过程中，应遵循科学、严谨的方法，充分考虑结构的实际情况，确保模型的精度和可靠性。
2.模型试验工作量大，耗时长。
解决方案：在实验设计时，合理安排试验内容和流程，优化试验方案，尽可能缩短试验周期。并且，精心准备试验设备和场地，尽量保证实验的顺利进行。
3.试验结果与理论分析结果不吻合。
解决方案：根据试验结果和理论分析结果之间的差异，对试验数据进行分析和解释，找出影响因素，修正理论模型，确保试验结果和理论分析结果的一致性。
七、主要参考文献
1.张某某.基于ANSYS的大跨度空间结构静力分析[D].江苏大学,2017.
2.张某某.索穹顶结构有限元模拟与试验研究[D].哈尔滨工业大学,2012.
3.M.Mulla,A.D.Kalamkar.AnalysisandTestingofLongSpanCableMembraneStructures.InternationalJournalofEngineeringResearchandTechnology,2016.
4.杨梅.新型大跨度索穹顶结构设计研究[J].西南建筑,2015.
5.杨梅.大跨度索穹顶结构施工工艺探究[J].建筑与文化,2017.