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密肋式折板壳结构是结合折板结构、薄壳结构和密肋楼盖的力学性能而提出的一类新型大跨度钢筋混凝土空间网格结构。它由多块密肋板按一定规律在脊线或谷线处相交构成,通过对空间几何体的切割和组合,可构造出形式丰富、不同建筑造型的结构形式,以满足现代建筑的需要。 本课题采取理论分析、试验研究与工程实践相结合的技术路线对人字形密肋式折板壳结构开展研究。先用有限元理论对其结构性能进行分析与研究,再利用试验的手段,对结构的实验模型进行静力实测研究,并用于指导工程实践。 具体而言,理论分析主要采用离散化方法进行,应用有限元基本理论,借助大型通用有限元软件ANSYS进行大规模参数化分析来总结结构的力学规律,重点讨论了波跨比(边长比)、矢跨比、横隔刚度和边梁刚度等因素对结构内力和位移分布的影响,为试验验证和工程实践提供指导意见。试验研究工作在贵州省结构工程重点实验室进行,限于实验室的情况,主要进行1/4缩尺模型的静载试验研究。试验主要分两个阶段,即弹性阶段研究和破坏阶段研究,通过弹性阶段研究来了解结构的整体刚度情况,重点考察屋脊线、边缘构件、肋板的应变变化过程;通过破坏阶段研究来了解结构裂缝开展的状态及分布位置,并最终了解结构的极限承载力。 理论和实践证明,这种新型屋盖结构属于延性破坏,具有整体性好,承载能力和刚度大,结构变形小,安全度高等优点,是一种在大跨度混凝土多层公共建筑及民用建筑结构中值得推广应用的新型空间结构。