K8型單層球面網(wǎng)殼的彈塑性穩(wěn)定

為了研究半剛性節(jié)點單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能,提出其適用的分析方法,利用大型有限元軟件ansys建立螺栓球節(jié)點的實體模擬方法和半剛性節(jié)點單層球面網(wǎng)殼的數(shù)值模型.通過試驗數(shù)據(jù)與數(shù)值分析結果的比較,證明方法的可行性,進而模擬工程中常用的螺栓球節(jié)點,求得其彎曲剛度,對30m跨度的螺栓球節(jié)點單層球面網(wǎng)殼進行穩(wěn)定性分析.結果表明:節(jié)點的彎曲剛度不同時,網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能及其失穩(wěn)模態(tài)變化明顯;節(jié)點的扭轉剛度和節(jié)點域不同時,網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能基本沒有變化;荷載分布不同時,網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能發(fā)生改變.節(jié)點的彎曲剛度和不同的荷載分布形式是影響單層半剛性球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性能的重要因素.

考慮損傷累積的單層球面網(wǎng)殼彈塑性動力穩(wěn)定研究——針對動力荷載作用下單層球面網(wǎng)殼結構考慮損傷累積效應的動力穩(wěn)定問題，應用有限元方法進行了研究．建立了鋼材考慮損傷累積的本構關系模型，并通過對動力時程計算時不同子步彈性模量和屈服強度的不斷修正，獲得...

為全面認識大矢跨比球面網(wǎng)殼的彈塑性穩(wěn)定性能,利用ansys軟件及自編的前后處理程序,有計劃地針對132例矢跨比為1/4~1/2的大矢跨比k8型單層球面網(wǎng)殼進行彈性、彈塑性穩(wěn)定性能分析,并對其中典型算例的塑性發(fā)展狀況進行了全過程跟蹤分析.考察網(wǎng)殼的屈曲模態(tài),分析初始幾何缺陷、矢跨比,材料非線性對網(wǎng)殼彈塑性極限承載力的影響.結果表明:大矢跨比情況下,初始幾何缺陷的存在會導致網(wǎng)殼的極限承載力降低50%,材料非線性對極限承載力的影響也明顯大于常用矢跨比情況,塑性折減系數(shù)達到0.4,網(wǎng)殼極易發(fā)生提前失穩(wěn).建議適當提高大矢跨比球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性驗算安全系數(shù).

螺栓球節(jié)點并不是理想的鉸接節(jié)點,它具有一定的轉動剛度,是介于鉸接和剛接之間的一種半剛性節(jié)點。通過螺栓球節(jié)點的試驗和在ansys中的數(shù)值模擬研究,分別得到螺栓球節(jié)點試驗和數(shù)值模擬的彎矩-轉角曲線,兩種分析方法所得的彎矩-轉角曲線吻合較好,表明所提出的數(shù)值模擬方法是模擬螺栓球節(jié)點受力性能的一種正確有效的方法。在此基礎上,利用數(shù)值模擬所得的常用螺栓球節(jié)點的彎曲剛度,并考慮節(jié)點彎曲剛度、節(jié)點扭轉剛度、跨度和矢跨比、節(jié)點域、荷載形式、桿件截面類型、支承條件、初始缺陷等參數(shù)對網(wǎng)殼極限承載力的影響,對k8型螺栓球節(jié)點的單層球面網(wǎng)殼進行了彈塑性全過程分析,較為全面地掌握了螺栓球節(jié)點單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能。

單層球面網(wǎng)殼結構的彈塑性穩(wěn)定分析 摘要：考慮結構的幾何非線性和材料的彈塑性，對一個k6型單層球面網(wǎng)殼 進行穩(wěn)定性分析。通過對比分析發(fā)現(xiàn)，此結構的彈塑性穩(wěn)定承載力約為其彈性穩(wěn) 定承載力的50％，材料的彈塑性對不對稱荷載作用下的穩(wěn)定承載力的影響更顯 著。 關鍵詞：單層球面網(wǎng)殼；彈塑性；穩(wěn)定性；極限承載力 網(wǎng)殼結構的穩(wěn)定性是單層網(wǎng)殼分析設計中的一個關鍵問題，單層網(wǎng)殼和 厚度較小的雙層網(wǎng)殼都存在失穩(wěn)的可能性。研究表明[1]，影響網(wǎng)殼結構穩(wěn)定性 的主要因素包括：非線性效應；初始缺陷；曲面形狀；結構剛度；節(jié)點剛度；荷 載分布；邊界條件。因此，網(wǎng)殼規(guī)程第4.3.4條規(guī)定，通過網(wǎng)殼結構的幾何非線 性全過程分析、并考慮初始缺陷、不利荷載分布等影響而求得的第一個臨界點處 的荷載值，作為該網(wǎng)殼的極限穩(wěn)定承載力。通過規(guī)定網(wǎng)殼結構的極限穩(wěn)定承載力 與實際荷載之比大于安全系數(shù)k來保證結構的整體穩(wěn)定

考慮結構的幾何非線性和材料的彈塑性,對一個k6型單層球面網(wǎng)殼進行穩(wěn)定性分析。通過對比分析發(fā)現(xiàn),此結構的彈塑性穩(wěn)定承載力約為其彈性穩(wěn)定承載力的50%,材料的彈塑性對不對稱荷載作用下的穩(wěn)定承載力的影響更顯著。

有計劃地針對六種實際尺寸的常用單層球面網(wǎng)殼結構,利用ansys軟件及自編的前后處理程序進行了3200余例網(wǎng)殼雙重非線性全過程分析。求得網(wǎng)殼的彈塑性極限承載力,系統(tǒng)地考察了初始缺陷和荷載不對稱分布,支承條件等因素對單層球面網(wǎng)殼結構彈塑性穩(wěn)定性能的影響,著重研究考慮材料非線性后網(wǎng)殼極限承載力的變化規(guī)律。通過這種大規(guī)模參數(shù)分析研究,較全面了解單層球面網(wǎng)殼結構的彈塑性穩(wěn)定性能,為實際工程設計提供了理論依據(jù)和設計參考。

單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性驗算公式——本文有計劃地對400余例實際尺寸的單層球面網(wǎng)殼進行了荷載-位移全過程分析,求得了它們的極限承載力。系統(tǒng)地考察了網(wǎng)殼幾何參數(shù)、初始幾何缺陷和荷載不對稱分布等因素對網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響。通過這種大規(guī)模參數(shù)分析的方法,較好地掌握...

目前對于球面網(wǎng)殼的彈塑性穩(wěn)定性能研究成果較為豐富,而對柱面網(wǎng)殼的彈塑性穩(wěn)定性能以及穩(wěn)定性驗算方法中"安全系數(shù)"的取值問題還缺乏系統(tǒng)研究。為此,基于有限元軟件ansys及自編的前后處理程序,有計劃地針對600余例單層柱面網(wǎng)殼結構進行雙重非線性全過程分析。系統(tǒng)地考察了極限承載力、屈曲模態(tài)、塑性發(fā)展分布等特征響應,總結了初始幾何缺陷和荷載不對稱分布等因素對網(wǎng)殼結構穩(wěn)定性能的影響規(guī)律。定義并統(tǒng)計了代表材料非線性影響的"塑性折減系數(shù)",基于參數(shù)分析結果及概率統(tǒng)計方法對單層柱面網(wǎng)殼的"安全系數(shù)"取值進行重新核定,結果顯示,柱面網(wǎng)殼塑性折減系數(shù)取值范圍為0.362～0.578,兩縱邊柱面網(wǎng)殼安全系數(shù)取3.4,四邊支承柱面網(wǎng)殼取4.5,兩端支承柱面網(wǎng)殼取5.4。

考慮初始缺陷的單層球面網(wǎng)殼動力穩(wěn)定性數(shù)值分析——本文介紹了考慮初始缺陷的單層球面網(wǎng)殼動力穩(wěn)定性數(shù)值分析

對單層球面網(wǎng)殼進行了幾何非線性穩(wěn)定分析,利用一般空間梁單元的有限元分析,采用特征值屈曲分析預測結構的理論屈曲強度,再以弧長法對結構變形進行全過程跟蹤分析,求得極限臨界荷載。本文詳細分析了40m跨度施威德勒型鋁合金網(wǎng)殼在不同荷載作用下的穩(wěn)定性,以及不同支承條件、不同失跨比對穩(wěn)定性的影響。

以k8型單層球面網(wǎng)殼結構為例,采用有限元分析軟件ansys進行建模和計算,對鋁合金網(wǎng)殼進行了幾何非線性穩(wěn)定分析,討論了矢跨比、荷載分布形式、初始缺陷和支承條件對網(wǎng)殼穩(wěn)定性承載力的影響。通過與鋼網(wǎng)殼比較,得到了一些關于鋁合金單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性的結論,可為相關的工程設計提供參考。

撞擊荷載作用下單層球面網(wǎng)殼動力穩(wěn)定性研究——本文研究單層球面網(wǎng)殼在撞擊荷載作用下的動力屈曲問題。利用ansys/ls-dyna非線性有限元程序,對單層球面網(wǎng)殼在落錘撞擊作用下的實驗模型,開展了彈性和彈塑性動力穩(wěn)定性分析。研究和提出了沖擊荷載作用下單層網(wǎng)殼的...

單層柱面網(wǎng)殼穩(wěn)定性驗算公式——本文有計劃地對380例實際尺寸的單層柱面網(wǎng)殼進行了荷載-位移全過程分析,求得了它們的極限承載力。系統(tǒng)地考察了網(wǎng)殼幾何參數(shù)、初始幾何缺陷和荷載不對稱分布等因素對網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響。通過這種大規(guī)模參數(shù)分析的方法,較好地掌握了...

某單層球面網(wǎng)殼結構整體穩(wěn)定性分析與研究 摘要本文針對目前中國規(guī)范《空間網(wǎng)格結構技術規(guī)程》中提到的網(wǎng)殼的穩(wěn) 定性計算的三種方法進行了比較分析和研究。并且通過對一個實際工程中的單層 網(wǎng)殼進行研究，分析和探討了影響單層網(wǎng)殼穩(wěn)定性的若干參數(shù)，得到了一些有價 值的設計經驗供參考。 關鍵詞單層網(wǎng)殼；整體穩(wěn)定；非線性屈曲；幾何非線性；材料非線性 中圖分類號tu356文獻標識碼a文章編號 1673-9671-(2012)072-0092-02 網(wǎng)殼結構雖然有大的跨度，但由于其高跨比小，整體結構在外荷載作用下表 現(xiàn)出強烈的大位移非線性效應，在計算分析中必須考慮這種非線性效應。又由于 網(wǎng)殼結構的大部分構件呈受壓狀態(tài)，典型的破壞形式是失穩(wěn)破壞。這種破壞的突 發(fā)性，使得損失更加嚴重。網(wǎng)殼結構發(fā)生失穩(wěn)破壞時鋼材實際承受的應力水平很 低，常常僅為30mpa-40

杭州國際博覽中心城市客廳部分采用了單層球面網(wǎng)殼結構形式.該球殼跨度較大,且由于建筑需要局部開有兩個洞口,體型較為復雜.運用midas有限元分析軟件,考慮兩種荷載工況對該單層球面網(wǎng)殼結構進行了整體穩(wěn)定性分析.首先對該結構進行了兩種工況下的特征值屈曲分析,預測結構的理論屈曲強度;然后根據(jù)球殼的屈曲模態(tài),采用一致缺陷法,對結構體系進行了幾何非線性屈曲分析,并對比分析了不同的球殼初始缺陷對結構整體穩(wěn)定性的影響.研究結果表明:該球殼結構對初始缺陷較為敏感,初始缺陷的存在會明顯降低結構體系的穩(wěn)定性,且缺陷越大其穩(wěn)定臨界荷載系數(shù)越小;不同的荷載工況,球殼的臨界失穩(wěn)條件也不相同,臨界荷載系數(shù)差別也較為明顯.

單層球面網(wǎng)殼等效靜力風荷載研究——本文針對大跨度屋蓋結構風振響應分析中多振型參與結構振動,且振型間耦合作用不可忽略這一特點,介紹適用于該類結構的等效靜力風荷載理論,將等效靜力風荷載分為平均分量、背景分量和共振分量三個部分,其中等效靜力風荷載的背景...

考慮結構的幾何非線性和材料的彈塑性，對一個k6型單層球面網(wǎng)殼進行穩(wěn)定性分析。通過對比分析發(fā)現(xiàn)，此結構的彈塑性穩(wěn)定承載力約為其彈性穩(wěn)定承載力的50％，材料的彈塑性對不對稱荷載作用下的穩(wěn)定承載力的影響更顯著。

單層球面網(wǎng)殼以其造型美觀、構造簡潔贏得了廣大工程設計人員的青睞。但是傳統(tǒng)的球面網(wǎng)格劃分方法造成桿件和屋面板類型較多、費用較高而影響了這種結構的應用。筆者在山西省財政稅務?？茖W校風雨操場屋蓋網(wǎng)殼的設計中，對該網(wǎng)殼的網(wǎng)格劃分進行了研究，使桿件和屋面板類型達到最少，取得了良好的建筑和經濟效果，開辟了這種結構應用的新途徑

單層球面網(wǎng)殼結構選型優(yōu)化設計——針對5種典型單層球面網(wǎng)殼結構型式(聯(lián)方型、施威德勒型、凱威特型、三向格子型和短程線型)，本文采用基于離散變量的序列兩級截面優(yōu)化算法對一百個不同跨度(3om～60m)、不同矢高(1／3～1／7)的網(wǎng)殼進行截面優(yōu)化設計，在截面優(yōu)化...

網(wǎng)殼結構的彈塑性穩(wěn)定性分析——本文在采用梁-柱理論得出的網(wǎng)殼結構單元彈性切線剛度矩陣的基礎上,考慮材料的物理非線性,對彈性切線剛度矩陣加以修正得到彈塑性切線剛度矩陣。并且利用anasys工作站程序,對算例進行了彈塑性穩(wěn)定性分析,得出了有價值的結論。

采用有限元方法研究碳纖維增強復合材料(cfrp)-鋁合金組合管構成的keiwitt網(wǎng)殼結構的彈塑性穩(wěn)定性能,并與純鋁合金網(wǎng)殼進行對比。先通過組合管軸心受壓的試驗結果校驗了有限元模型;再對cfrp-鋁合金組合管構成的網(wǎng)殼進行全過程分析,其中考慮幾何和材料非線性,獲得了極限承載力,并研究矢跨比、初始缺陷和非對稱荷載分布等參數(shù)對網(wǎng)殼穩(wěn)定性能和極限承載力的影響;最后比較了組合管網(wǎng)殼與純鋁合金網(wǎng)殼的經濟性。結果表明,組合管網(wǎng)殼的材料費用雖較高,但其承載力高,對幾何缺陷和非對稱荷載敏感性小,適合于建造大跨結構。