空间钢结构APDL参数化计算与分析

　　ANSYS作为最为通用和有效的大型商业化有限元软件，在空间钢结构领域得到了广泛的应用，成为我国空间钢结构领域科学研究和工程应用的主要工具之一。本书通过8章内容系统介绍ANSYS中参数化分析语言APDL及其在空间钢结构领域的应用。工程实例涉及空间结构领域最为活跃的两类结构——网壳结构与网架结构、近几年应用比较广泛的新型空间结构——弦支穹顶结构及其工程设计比较关注的温度场分析等内容。另外本书结合近年来ANSYS的工程应用经验，总结ANSYS的应用技巧。在内容上安排由浅入深，兼顾到初学者、一般使用者以及科研和工程高级分析人员的实际需要。
　　本书适合土木、力学、建筑等相关专业的高年级本科生、研究生和工程技术人员学习使用，并且可作为高校或其他相关CAE培训机构的参考教材。另外本书特别适合希望利用ANSYS的APDL语言进行二次开发的读者。

第1章　绪论
　　1.1　空间钢结构概述
　　空间钢结构的技术水平是一个国家土木建筑业水平的重要衡量标准，也是一个国家综合国力的体现，因此世界各国对空间结构技术的发展一直给予高度的重视。随着我国国民经济的飞速发展及大型社会活动的开展，空间钢结构的技术水平得到迅速发展，基本已达到国际先进水平。特别是伴随奥运会、世博会等国家重大活动相继开展，国内对高标准、高规格的体育场馆、会议展览馆、机场航站楼等社会公共建筑的需求逐渐提高，这对我国空间钢结构的技术水平提出了更高的要求，也将给我国空间钢结构的进一步发展带来良好的契机。
　　1.1.1　空间钢结构的特点
　　所谓空问结构是指具有不宜分解为平面结构体系的三维形体，具有三维受力特性，在荷载作用下呈空间工作的结构。与其他结构相比，空间钢结构具有以下优势：
　　1.结构自重轻
　　结构自重较轻是空间钢结构的主要优势。在荷载作用下，空间钢结构的杆件主要承受轴向力，因而杆件的材料强度能得到较好的利用，减小了用钢量，使结构自重减小。与同等跨度的平面钢屋架相比，当跨度在30m以下时，采用空间钢结构可节省用钢量5％-10％；当跨度在30m以上时，采用空间钢结构可节省10％-20％，且跨度越大，节省的用钢量也越多。
　　2.结构抗震性能好
　　空问钢结构的材料在空间分布，因此空问钢结构的抗震性能较好。1976年唐山大地震后，京津地区的大中跨度网架，如首都体育馆、天津二七俱乐部、天津大学体育馆、北京国际俱乐部等网架、悬索结构，经检查都未发现任何损坏。唐山以及其他地区震后重建时，为数不少的公用和工业建筑的屋盖都采用了网架结构。
　　3.可以实现轻盈优美的建筑形式
　　大跨度钢结构不仅要实现其建筑功能，还常作为地标性建筑，因此需要具有特殊的建筑造型。传统的钢筋混凝土结构自重大，造型厚重，对于一些轻盈、现代的建筑形式不再适用，而空间钢结构的自重轻，建造形式灵活，可以实现多样的建筑造型，更适合用于现代建筑中。
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