葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構局部構件失效時力學性能研究的開題報告

葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構局部構件失效時力學性能研究的開題報告題目：葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構局部構件失效時力學性能研究一、研究背景及意義近年來，隨著城市化進程的加速以及建筑結構的不斷更新和演變，形式多樣的超高層建筑層出不窮。其中，葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構由于其獨特的形式美觀性和優(yōu)異的性能，在建筑領域得到了廣泛的應用。然而，在長期使用過程中，該結構的局部構件有可能會發(fā)生失效，從而影響整體結構的安全性能。因此，對該結構的局部構件失效時的力學性能進行研究，對于了解其安全性能具有重要的理論和實際意義。二、研究內(nèi)容本研究將對葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構中的局部構件進行研究，具體內(nèi)容包括：1、建立數(shù)學力學模型：建立葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構的數(shù)學力學模型，探究失效構件引起的力學行為變化。2、仿真分析：通過數(shù)值仿真方法，模擬失效構件引起的結構行為變化，并分析其發(fā)生的機理、性能和影響。3、實驗研究：設計并進行相關的物理實驗，驗證數(shù)值仿真結果的正確性和可靠性，以及探究失效構件對結構整體性能的影響。4、安全性評估：基于計算機模擬和實驗結果，對該結構關鍵部位的失效機制、失效模式以及安全性能進行評估和分析。三、研究方法和技術路線本研究將采用數(shù)學力學模型、數(shù)值仿真、物理實驗和安全性評估等多種研究方法進行研究，具體技術路線如下：1、數(shù)學力學模型的建立：采用有限元分析軟件建立單層葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構的力學模型，并針對失效構件局部失效時的力學特征進行修正。2、數(shù)值仿真的開展：通過有限元分析軟件進行失效構件引起的結構行為變化的數(shù)值仿真，在計算中引用局部失效構件力學特性參數(shù)，分析失效構件發(fā)生的機理、性能和影響。3、物理實驗的設計：根據(jù)仿真結果，設計并制作葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構的物理模型，并通過在實驗室中進行的物理實驗，驗證數(shù)值仿真結果的正確性和可靠性。4、安全性評估的開展：基于計算機模擬和實驗結果，對該結構關鍵部位的失效機制、失效模式以及安全性能進行評估和分析。四、研究預期成果本研究主要預期取得以下成果：1、建立葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構的數(shù)學力學模型，突出局部失效構件特征，探究其失效機理。2、通過數(shù)值仿真方法模擬局部失效構件引起的結構行為變化，分析其發(fā)生的機理、性能和影響。3、設計并進心物理實驗，驗證仿真結果的正確性和可靠性。4、對葵花型逐層雙環(huán)索穹頂結構的局部構件失效時的力學性能進行評估和分析，提供結構設計和工程施工方面的應用指導和參考。五、論文框架和進度安排本研究的論文框架預計包括摘要、緒論、文獻綜述、研究內(nèi)容、數(shù)學力學模型的建立、仿真分析、實驗研究、安全性評估、結論和參考文獻等部分。預計研究周期為2年，其中：第1年：文獻調(diào)研、數(shù)學力學模型建立和數(shù)值仿真分析。第2年：物理實驗研究、安全性評估、論文撰寫、論文答辯和畢業(yè)論文的修訂。六、參考文獻1.羅秋粉.表面形狀不規(guī)則結構的力學行為分析[J].建筑結構學報,2002,23(6):28-32.2.鄭雪輝.雙螺旋結構的失效分析[J].工程力學,2009,26(4):45-52.3.楊健.鋼結構上單索引懸臂系統(tǒng)的動力分析與控制研究[J].工程力學,2010,27(1):49-54.4.王鳳舞,王潔.超高層建筑異形構件的結構設計[J].建筑結構學報,2012,33(3):120-126.5.申瑋