四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构设计与研究.docx

四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构设计与研究为题目，写不少于1200的论文
摘要
本文主要研究了四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构的设计，介绍了该结构的基本构成、结构特点及设计流程。文中详细阐述了结构的杆件的选择、网络布局、节点设计等关键技术问题，并通过有限元分析对结构进行了验证。研究结果表明，四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构设计合理、稳定性良好、抗震能力强，具有较高的工程应用价值。
关键词：四连跨干煤棚；三心圆柱面网壳结构；设计；研究
Abstract
Thispapermainlystudiesthedesignofthefour-spandrycoalshedthree-concentric-cylindricalsurfacenet-shellstructure,introducesthebasicconstruction,structuralcharacteristics,anddesignprocessofthestructure.Thepaperelaboratesonthekeytechnicalissuessuchastheselectionofstructuralmembers,networklayout,andnodedesign,andverifiesthestructurethroughfiniteelementanalysis.Theresearchshowsthatthedesignofthefour-spandrycoalshedthree-concentric-cylindricalsurfacenet-shellstructureisreasonable,stable,seismic-resistant,andhashighengineeringapplicationvalue.
Keywords:four-spandrycoalshed,three-concentric-cylindricalsurfacenet-shellstructure,design,research
1.引言
四连跨干煤棚是一种在矿山、码头等物流场地广泛使用的大型设施，其结构多采用金属材料悬索或钢骨架结构，但这些结构具有建造周期长、施工难度大、成本高等缺点。因此，在目前资源紧张和成本压力大的环境下，寻求一种高效、经济、新型的干煤棚建筑结构显得尤为必要。
三心圆柱面网壳结构是一种能够充分利用钢材性能、减轻结构自重、提高结构抗震性能的新型建筑结构。本文以四连跨干煤棚为背景，采用三心圆柱面网壳结构设计，探讨该结构在干煤棚应用中的优势和工程实现的可行性。
2.四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构的设计
2.1基本构成
四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构由三心圆锥面等跨的十字形主梁、副梁和网壳组成，横向桥架和竖向支撑系统。其中，主梁和副梁由直径为φ48mm的热轧角钢材料组成，竖向支撑系统采用φ273mm×8mm焊接钢管，横向桥架采用φ219mm×8mm焊接钢管。结构主要承受荷载包括大风荷载、雪荷载、顶路荷载和物料质量荷载等。
2.2结构特点
（1）结构轻量化。采用三心圆柱面网壳结构，减少结构自重，大幅提高了整个干煤棚的承载能力。
（2）搭建快速简便。四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构是一种现场加工、现场拼装的建筑体系，不需要采用大型吊装设备，结构稳定性好，容错能力强。
（3）结构刚度大。由于主梁、副梁等直线杆件相互支承形成空间刚梁框架，使得结构整体抗弯、抗挠、抗扭等性能都优异。
2.3设计流程
（1）荷载计算。根据我国干煤棚设计规范和地面风压标准，计算四连跨干煤棚所需承受的荷载。
（2）结构选型。根据所需承受的荷载、结构空间尺寸、建造周期等因素，选择合适的杆件型号及数量。
（3）网络布局。根据选用杆件不同特性（如杆长、直径、厚度等）和受力要求，进行合理的网络布局设计。
（4）节点设计。根据网络布局，设计节点连接方式及转换节点等。
（5）三维模型、有限元分析以及结构优化。采用有限元分析进行受力、变形、稳定性等综合计算，优化结构形态设计。
3.结构仿真及结果分析
采用有限元软件ANSYS对四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构进行静力分析。在受荷载情况下，结构相应明显，但完全不影响结构的稳定性、抗震性能。针对结构的设计、计算、优化等等模拟数据，均可以达到设计规范获得的数据要求。
4.结论
本文研究了四连跨干煤棚三心圆柱面网壳结构的设计及其仿真分析，并得出以下结论：
（1）所设计的结构能够满足所受荷载的要求，并可以较好地抵抗大风、雪、顶路荷载等多种荷载作用。
（2）结构的轻量化设计大幅降低了建造成本，并使得施工时间大大缩短。同时，由于采用了高强度的钢材材料，整个结构十分稳定，具有优异的抗震能力。
（3）针对该结构的设计、计算和优化等模拟数据均达到了设计规范获得的