新型空间网格结构的复合材料应用与受力性能研究

Plate-cone reticulated shell is a new type of space structure with good mechanical behavior and technical economy, put forward firstly by applicant through innovation based on some relating engineering examples abroad. The strength and stifness of plates can be used fully in plate-cone reticulated shell, the bearing load, retaining and decorating can be integrated. The applications of new of composite plates on plate-cone reticulated shell and mechanical behavior are studied firstly in the project. The interactive of plates and plates (or members) is considerd firstly, and the contact problem on design for plate-cone reticulated shell is studied. The coupling wind vibration of all kinds of plate-cone reticulated shell is studied. Through model experiment, the real bearing capability and whole destroy process of plate-cone reticulated shell are studied, the accuracy of theory anlysis and reliability of structure are validated, and the scientific basis is provided for practical application of plate-cone reticulated shell. The project's research results have important theory value and practical significance for enriching architecture and structure types, development of advanced technology and economy, application and dissemination of this new type of structure.

板锥网壳结构是申请者根据国外一些相关的工程实例，通过创新发展而首次提出的一种新型空间结构形式。板锥网壳结构受力性能合理，可充分利用板材的强度和刚度，同时集承重、围护、装饰为一体，具有良好的技术经济效益。本项目首次对新型复合材料板材在板锥网壳结构中的应用及其力学性能进行深入研究，首次考虑板片与杆件（或板片）的共同工作机理，对板锥网壳结构设计中的接触问题进行研究，同时对各种形式板锥网壳结构的耦合风振性能进行系统深入的研究。通过模型试验进一步研究其实际承载能力及破坏全过程，检验理论分析的正确性和结构的可靠度，为板锥网壳结构的实际应用提供科学依据。本项目的研究成果将对丰富我国的建筑和结构形式、发展高新技术和提高经济效益、在我国尽快推广和应用这种新型结构形式具有重要的理论价值和现实意义。

板锥网壳结构是申请者根据国外一些相关的工程实例，通过创新发展而首次提出的一种新型空间结构形式。板锥网壳结构受力性能合理，可充分利用板材的强度和刚度，同时集承重、围护、装饰为一体，具有良好的技术经济效益。本项目首次对新型复合材料夹层板在板锥网壳结构中的应用及其力学性能和复合材料夹层板板锥网壳结构的设计进行了深入研究，对其进行了静力分析、稳定性分析和动力分析。首次考虑板片与杆件（或板片）的共同工作机理，采用接触单元对板锥网壳结构进行静力和动力分析，对设计中的接触问题和影响因素进行了研究。同时采用Realizable k-ε湍流模型对各种形式的板锥球面网壳结构耦合风振性能进行了系统深入的研究。通过不锈钢和玻璃钢板锥柱面网壳结构模型试验进一步研究了其合理的连接构造、实际承载能力及破坏全过程，检验理论分析的正确性和结构的可靠度，为板锥网壳结构的设计施工和实际应用提供了科学依据。本项目的研究成果对丰富我国的建筑和结构形式、发展高新技术和提高经济效益、在我国尽快推广和应用这种新型结构形式具有重要的理论价值和现实意义。