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随着我国城市化进程的加快和现代建筑水平的不断提高,大跨空间网格结构的应用越来越广泛,并呈现形体复杂化、跨径更大化、质量轻型化、结构刚度趋柔变弱等趋势。因而风荷载对结构的影响在结构设计中的控制作用越来越得到重视,结构的风致振动问题也日益突出。然而,由于空间网格结构在动力特性方面的复杂性,国内外对于该类结构在风载作用下动力性能的研究仍十分有限。本文按照仿生学原理,提出了两类蜂窝型柱面网壳,研制相应的参数化设计宏程序;推导出10种柱面网壳宏观几何参数与单元网格边长的数学模型;对柱面网壳自振特性和风振响应特性进行了分析,为此类结构的工程设计和应用提供了有益参考。本文主要工作包括以下几个方面:1.采用ANSYS软件参数化设计语言APDL,研制两类蜂窝型柱面网壳结构参数化设计宏程序,仅需输入柱面网壳跨度、长度、矢高、厚度、跨度方向网格数等参数,即可方便的给出相应蜂窝型柱面网壳结构模型;为该类柱面网壳结构的参数化设计奠定了基础。2.研究了柱面网壳宏观几何参数(跨度、长度、矢高、厚度、跨度方向网格数等)与微观几何参数(单元网格形状、大小、边长等)的关系,推导出10种柱面网壳宏观几何参数与单元网格边长的数学模型;为柱面网壳结构的选型设计和初步设计提供了方便。3.以弗布尔型和正放四角锥型柱面网壳为例,采用ANSYS软件分析了单、双层柱面网壳结构的自振特性,给出柱面网壳结构基频计算公式和图表,应用该图表可方便地查找柱面网壳结构的拱向基频和竖向基频,极大的简化了柱面网壳结构基频的求解工作。4.以弗布尔型柱面网壳结构为例,采用ANSYS软件分析了单层柱面网壳的风振响应特性,研究了柱面网壳在风载作用下杆件内力和节点位移的分布规律和特点。为柱面网壳结构风致振动的分析及该类结构的工程设计提供了有益参考。