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双层球面网壳结构整体抗火性能的数值研究的任务书
一、研究背景与现状
随着现代建筑设计的不断发展，结构形式和材料选择越来越多样化。在高层建筑和大型公共建筑中，复杂的结构形式和巨大的空间跨度成为了设计的主要挑战。而随之而来的是对于建筑结构的更高要求，其中包括抗地震、抗风、抗火等方面的要求。在这些方面，抗火性能的要求是尤为严格的，因为火灾一旦发生，所造成的危害是难以避免的。
而双层球面网壳结构作为具有高度观赏性的建筑形式，被广泛应用于大型体育馆、演艺中心、会展中心等方面，其安全性显得尤为重要。因此，对于双层球面网壳结构整体抗火性能的研究势在必行。
目前国内外在这一领域的研究还比较有限，大多数研究集中在钢结构、混凝土结构等建筑类型上。因此，对于双层球面网壳结构整体抗火性能的研究，将具有重要的理论和现实意义。
二、研究目的
本次研究旨在通过数值模拟方法对于双层球面网壳结构整体抗火性能进行分析，得到其在火灾时的变形、破坏和耐火性能等方面的数据，为建筑设计提供参考依据。
三、研究内容
1.研究对象：双层球面网壳结构
2.研究方法：利用数值模拟方法，以ABAQUS为例，建立双层球面网壳结构有限元模型，并在此基础上进行抗火性能计算。
3.研究内容：
（1）建立双层球面网壳结构有限元模型。
（2）根据国家标准GB50016-2014《建筑防火设计规范》的要求，给出相应的火灾场景和荷载条件。
（3）利用ABAQUS软件进行数值模拟，得到结构在火灾状态下的变形、破坏模式和耐火程度等参数。
（4）进行分析、总结和归纳。
四、研究难点和创新点
1.难点：双层球面网壳结构整体抗火性能研究的难度较大，主要表现在以下几个方面：
（1）研究对象的特殊性：双层球面网壳结构作为一种非常独特的建筑形式，其结构特点和建筑材料的特殊性质导致其在火灾中的耐火性能存在许多不确定性。
（2）研究方法的复杂性：数值模拟方法需要结合建筑物的实际情况建立有限元模型，并确定火灾场景和荷载条件等参数。这些都需要研究者具备较高的建筑结构和数值模拟知识。
2.创新点：本研究的创新点主要表现在以下几个方面：
（1）针对建筑防火设计规范中没有涉及到的双层球面网壳结构，进行了一次全面系统的研究，填补了这一方面的空白。
（2）在数值模拟方法的应用方面，本研究采用ABAQUS软件，将会对于数值模拟方法的发展与完善具有一定的推动作用。
五、研究意义
本研究的意义主要表现在以下几个方面：
（1）在工程实践中，可以为双层球面网壳结构的设计、施工和使用提供科学的依据，增加其在实际应用中的安全性和稳定性。
（2）为建筑设计、消防监管等方面提供了理论依据和技术支持，为保障公共安全作出了积极的贡献。
（3）对于建筑结构和数值模拟领域的发展具有一定的推动作用。
六、研究进度安排
1.第一阶段（1-2周）：阅读文献，了解双层球面网壳结构的特点、建筑防火设计规范等相关内容，梳理研究思路。
2.第二阶段（3-4周）：建立双层球面网壳结构有限元模型，包括建筑物几何模型、材料特性和加载等。
3.第三阶段（5-6周）：根据建筑防火设计规范的需求，选定适当的火灾场景和荷载条件。
4.第四阶段（7-8周）：进行数值模拟计算，得到结构在火灾情况下的变形、破坏模式和耐火程度等参数。
5.第五阶段（9-10周）：针对模拟计算结果进行分析、总结和归纳，并进一步讨论研究中存在的问题。
6.第六阶段（11-12周）：撰写研究报告，准备口头报告和答辩材料。
七、参考文献
[1]韦家存.大型空间结构工程（第2版）.北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]王清华.钢结构火灾研究进展与展望.结构工程师,2015(2):80-102.
[3]王庆宾.混凝土结构火灾研究进展.结构工程师,2018(1):61-77.
[4]钱宜舫.双曲面网壳结构设计.北京:中国建筑工业出版社,2012.
[5]GB50016-2014建筑防火设计规范.