半剛性節(jié)點單層球面網(wǎng)殼的彈塑性穩(wěn)定性分析

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...

有計劃地針對六種實際尺寸的常用單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的彈塑性穩(wěn)定性能,為實際工程設(shè)計提供了理論依據(jù)和設(shè)計參考。

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(jié)構(gòu)考慮損傷累積效應(yīng)的動力穩(wěn)定問題，應(yīng)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(gòu)關(guān)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...

對1200多例實際尺寸的k8型單層球面網(wǎng)殼進行雙重非線性全過程分析,求得它們的極限承載力,并系統(tǒng)考察初始缺陷和荷載不對稱分布等因素對網(wǎng)殼穩(wěn)定性能的影響,重點討論材料非線性對網(wǎng)殼極限承載力的影響。通過這種大規(guī)模參數(shù)分析研究,較全面揭示k8型單層球面網(wǎng)殼彈塑性穩(wěn)定性能的規(guī)律性,在此基礎(chǔ)上對以往僅考慮幾何非線性影響的k8型網(wǎng)殼極限承載力實用公式進行修正。

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

某單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)技術(shù)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(shè)計經(jīng)驗供參考。 關(guān)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(biāo)識碼a文章編號 1673-9671-(2012)072-0092-02 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)雖然有大的跨度，但由于其高跨比小，整體結(jié)構(gòu)在外荷載作用下表 現(xiàn)出強烈的大位移非線性效應(yīng)，在計算分析中必須考慮這種非線性效應(yīng)。又由于 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)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(yán)重。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)破壞時鋼材實際承受的應(yīng)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(jié)構(gòu)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(fù)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(jié)構(gòu)進行了整體穩(wěn)定性分析.首先對該結(jié)構(gòu)進行了兩種工況下的特征值屈曲分析,預(yù)測結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的影響.研究結(jié)果表明:該球殼結(jié)構(gòu)對初始缺陷較為敏感,初始缺陷的存在會明顯降低結(jié)構(gòu)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.

考慮結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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)殼結(jié)構(gòu)的彈塑性穩(wěn)定分析 摘要：考慮結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(guān)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是單層網(wǎng)殼分析設(shè)計中的一個關(guān)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 的主要因素包括：非線性效應(yīng)；初始缺陷；曲面形狀；結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定

考慮結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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。

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(jié)構(gòu)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(yīng),總結(jié)了初始幾何缺陷和荷載不對稱分布等因素對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)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。

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)單元彈性切線剛度矩陣的基礎(chǔ)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(jié)論。

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?zāi)Ｐ?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...

螺栓球節(jié)點并不是理想的鉸接節(jié)點,它具有一定的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)角曲線,兩種分析方法所得的彎矩-轉(zhuǎn)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(chǔ)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(zhuǎn)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。

穹頂網(wǎng)殼的穩(wěn)定性分析——本文從靜力學(xué)角度探討了穹頂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性這一多年來一直困擾著工程界且在各國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中均未給出確切解決方法的難題,根據(jù)擬殼法的線形理論和非線形理論推導(dǎo)得出了穹頂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的上、下臨界荷載,給出了結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制條件,...

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(yù)測結(jié)構(gòu)的理論屈曲強度,再以弧長法對結(jié)構(gòu)變形進行全過程跟蹤分析,求得極限臨界荷載。本文詳細(xì)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(jié)構(gòu)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(guān)于鋁合金單層球面網(wǎng)殼穩(wěn)定性的結(jié)論,可為相關(guān)的工程設(shè)計提供參考。

以中國現(xiàn)代五項賽事中心游泳擊劍館為依托,通過彈性及非線性屈曲分析,探討了大跨單層鋁合金網(wǎng)殼在四種工況下的穩(wěn)定性,得到了一些有價值的結(jié)論,為同類結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論依據(jù)。

采用有限元方法研究碳纖維增強復(fù)合材料(cfrp)-鋁合金組合管構(gòu)成的keiwitt網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)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(jié)果校驗了有限元模型;再對cfrp-鋁合金組合管構(gòu)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(jīng)濟性。結(jié)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(jié)構(gòu)。

預(yù)應(yīng)力雙向網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析——預(yù)應(yīng)力雙向網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是通過在雙向網(wǎng)格單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)內(nèi)置入預(yù)應(yīng)力索單元而形成的雜交結(jié)構(gòu)，它能顯著提高單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性能。本文設(shè)置了三種預(yù)應(yīng)力索單元的配置模式，分析預(yù)應(yīng)力索截面積和索內(nèi)預(yù)應(yīng)力...

為了準(zhǔn)確地分析具有初始幾何缺陷的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性,運用隨機缺陷模態(tài)法、一致缺陷模態(tài)法和n階特征缺陷模態(tài)法,對4個不同矢跨比的k8型單層網(wǎng)殼進行了近1300例彈塑性荷載-位移全過程分析,探討不同分析方法的合理性和可行性。研究表明:隨機缺陷模態(tài)法能較為科學(xué)地評估初始幾何缺陷對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,但計算量較大;對穩(wěn)定承載力系數(shù)樣本進行統(tǒng)計特性分析時,空間樣本數(shù)量n不應(yīng)小于100;運用隨機缺陷模態(tài)法確定網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)最終的穩(wěn)定承載力系數(shù)時,建議采用\"3σ\"原則;采用最低階屈曲模態(tài)模擬初始幾何缺陷分布,求得的穩(wěn)定承載力并非最不利,其保證率得不到有效保證;n階特征缺陷模態(tài)法能夠通過較少的計算量,得到滿足\"3σ\"原則要求的穩(wěn)定承載力,并能較為合理、安全地評估網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能;在運用n階特征缺陷模態(tài)法時,建議n=20。