单层球面网壳结构整体稳定性分析与研究

预应力双向网格单层网壳结构整体稳定性分析——预应力双向网格单层网壳结构是通过在双向网格单层网壳结构内置入预应力索单元而形成的杂交结构，它能显著提高单层网壳结构的整体稳定性能。本文设置了三种预应力索单元的配置模式，分析预应力索截面积和索内预应力...

网壳结构的整体稳定性分析方法——介绍了壳体结构的四类整体稳定性分析方法，并分别阐述了各类网壳结构整体稳定性分析方法的原理、研究现状及其优缺点，为工程结构分析提供指导，以期提高壳体结构稳定性分析水平。

为了准确地分析具有初始几何缺陷的单层网壳结构整体稳定性,运用随机缺陷模态法、一致缺陷模态法和n阶特征缺陷模态法,对4个不同矢跨比的k8型单层网壳进行了近1300例弹塑性荷载-位移全过程分析,探讨不同分析方法的合理性和可行性。研究表明:随机缺陷模态法能较为科学地评估初始几何缺陷对结构稳定性的影响,但计算量较大;对稳定承载力系数样本进行统计特性分析时,空间样本数量n不应小于100;运用随机缺陷模态法确定网壳结构最终的稳定承载力系数时,建议采用\"3σ\"原则;采用最低阶屈曲模态模拟初始几何缺陷分布,求得的稳定承载力并非最不利,其保证率得不到有效保证;n阶特征缺陷模态法能够通过较少的计算量,得到满足\"3σ\"原则要求的稳定承载力,并能较为合理、安全地评估网壳结构的稳定性能;在运用n阶特征缺陷模态法时,建议n=20。

为了解和掌握单层球面网壳在静力荷载作用下的弹塑性稳定性能,采用有限元软件ansys及自编的前后处理程序对典型单层球面网壳结构稳定性能进行对比分析,初步了解了球面网壳弹性与弹塑性稳定性能的主要差异。在此基础上进行了1000余例k8型单层球面网壳弹性、弹塑性全过程分析,同时考虑竖向均布荷载的不对称分布、初始几何缺陷等因素对球面网壳稳定性能的影响,掌握了以上因素变化对球面网壳弹塑性稳定性能的影响规律,并将其定量化。最后,通过对弹性、弹塑性稳定极限承载力的统计分析,提出适用于k8、k6型球面网壳的塑性折减系数,用以表示材料非线性对极限承载力的影响。这些成果的获得为进一步开展网壳结构的弹塑性稳定性能研究以及工程实践提供了理论依据和技术参考。

单层球面网壳结构的弹塑性稳定分析 摘要：考虑结构的几何非线性和材料的弹塑性，对一个k6型单层球面网壳 进行稳定性分析。通过对比分析发现，此结构的弹塑性稳定承载力约为其弹性稳 定承载力的50％，材料的弹塑性对不对称荷载作用下的稳定承载力的影响更显 著。 关键词：单层球面网壳；弹塑性；稳定性；极限承载力 网壳结构的稳定性是单层网壳分析设计中的一个关键问题，单层网壳和 厚度较小的双层网壳都存在失稳的可能性。研究表明[1]，影响网壳结构稳定性 的主要因素包括：非线性效应；初始缺陷；曲面形状；结构刚度；节点刚度；荷 载分布；边界条件。因此，网壳规程第4.3.4条规定，通过网壳结构的几何非线 性全过程分析、并考虑初始缺陷、不利荷载分布等影响而求得的第一个临界点处 的荷载值，作为该网壳的极限稳定承载力。通过规定网壳结构的极限稳定承载力 与实际荷载之比大于安全系数k来保证结构的整体稳定

考虑结构的几何非线性和材料的弹塑性,对一个k6型单层球面网壳进行稳定性分析。通过对比分析发现,此结构的弹塑性稳定承载力约为其弹性稳定承载力的50%,材料的弹塑性对不对称荷载作用下的稳定承载力的影响更显著。

为了研究半刚性节点单层球面网壳的稳定性能,提出其适用的分析方法,利用大型有限元软件ansys建立螺栓球节点的实体模拟方法和半刚性节点单层球面网壳的数值模型.通过试验数据与数值分析结果的比较,证明方法的可行性,进而模拟工程中常用的螺栓球节点,求得其弯曲刚度,对30m跨度的螺栓球节点单层球面网壳进行稳定性分析.结果表明:节点的弯曲刚度不同时,网壳的稳定性能及其失稳模态变化明显;节点的扭转刚度和节点域不同时,网壳的稳定性能基本没有变化;荷载分布不同时,网壳的稳定性能发生改变.节点的弯曲刚度和不同的荷载分布形式是影响单层半刚性球面网壳稳定性能的重要因素.

单层球面网壳稳定性验算公式——本文有计划地对400余例实际尺寸的单层球面网壳进行了荷载-位移全过程分析,求得了它们的极限承载力。系统地考察了网壳几何参数、初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性的影响。通过这种大规模参数分析的方法,较好地掌握...

单层球面网壳结构选型优化设计——针对5种典型单层球面网壳结构型式(联方型、施威德勒型、凯威特型、三向格子型和短程线型)，本文采用基于离散变量的序列两级截面优化算法对一百个不同跨度(3om～60m)、不同矢高(1／3～1／7)的网壳进行截面优化设计，在截面优化...

网壳结构的弹塑性稳定性分析——本文在采用梁-柱理论得出的网壳结构单元弹性切线刚度矩阵的基础上,考虑材料的物理非线性,对弹性切线刚度矩阵加以修正得到弹塑性切线刚度矩阵。并且利用anasys工作站程序,对算例进行了弹塑性稳定性分析,得出了有价值的结论。

为全面认识大矢跨比球面网壳的弹塑性稳定性能,利用ansys软件及自编的前后处理程序,有计划地针对132例矢跨比为1/4~1/2的大矢跨比k8型单层球面网壳进行弹性、弹塑性稳定性能分析,并对其中典型算例的塑性发展状况进行了全过程跟踪分析.考察网壳的屈曲模态,分析初始几何缺陷、矢跨比,材料非线性对网壳弹塑性极限承载力的影响.结果表明:大矢跨比情况下,初始几何缺陷的存在会导致网壳的极限承载力降低50%,材料非线性对极限承载力的影响也明显大于常用矢跨比情况,塑性折减系数达到0.4,网壳极易发生提前失稳.建议适当提高大矢跨比球面网壳的稳定性验算安全系数.

考虑初始缺陷的单层球面网壳动力稳定性数值分析——本文介绍了考虑初始缺陷的单层球面网壳动力稳定性数值分析

撞击荷载作用下单层球面网壳动力稳定性研究——本文研究单层球面网壳在撞击荷载作用下的动力屈曲问题。利用ansys/ls-dyna非线性有限元程序,对单层球面网壳在落锤撞击作用下的实验模型,开展了弹性和弹塑性动力稳定性分析。研究和提出了冲击荷载作用下单层网壳的...

设置sma橡胶支座单层球面网壳结构的理论分析与性能研究——采用课题组提出的新型sma-橡胶隔震支座,对扇形三向网格(k6型)单层球面网壳结构的隔震响应进行了系统分析,给出了理论分析方法,编制了计算分析程序,对不同类型支座、不同方向隔震、不同地震波输入和不同...

新型拉索一单层柱面网壳结构的稳定性和参数分析——为了确定新型拉索一单层柱面网壳结构从稳定平衡状态变为不稳定平衡状态的临界荷载和屈曲后性态，利用有限元分析软件ansys建立梁单元、杆单元和索单元的组合有限元模型，采用弧长法对新型拉索一单层柱面网壳结...

对新型sma-橡胶支座隔震单层球面网壳结构进行了系统的动力分析。给出了理论分析方法,编制了相应的计算程序。对某凯威特单层球面网壳在不同工况下地震响应的数值模拟表明,该新型隔震支座可有效降低空间网壳结构的振动响应。

单层柱面网壳稳定性验算公式——本文有计划地对380例实际尺寸的单层柱面网壳进行了荷载-位移全过程分析,求得了它们的极限承载力。系统地考察了网壳几何参数、初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性的影响。通过这种大规模参数分析的方法,较好地掌握了...

考虑结构的几何非线性和材料的弹塑性，对一个k6型单层球面网壳进行稳定性分析。通过对比分析发现，此结构的弹塑性稳定承载力约为其弹性稳定承载力的50％，材料的弹塑性对不对称荷载作用下的稳定承载力的影响更显著。

以中国现代五项赛事中心游泳击剑馆为依托,通过弹性及非线性屈曲分析,探讨了大跨单层铝合金网壳在四种工况下的稳定性,得到了一些有价值的结论,为同类结构设计提供了理论依据。

新型拉索一单层柱面网壳结构的稳定性和参数分析——为了确定新型拉索一单层柱面网壳结构从稳定平衡状态变为不稳定平衡状态的临界荷载和屈曲后性态，利用有限元分析软件ansys建立梁单元、杆单元和索单元的组合有限元模型，采用弧长法对新型拉索一单层柱面网壳结...

单层网壳结构的整体优化理论——本文介绍了一个可用于单层网壳结构的优化算法,通过和已设计的工程对比及新工程设计实践对比,本文介绍的算法具有应用简单、节约用钢量和造价、加快设计速度等优点。

单双层球面网壳结构多点随机地震响应研究——在采用虚拟激励法的理论基础上，采用改进的c-p随机地震动模型对周边双层中部单层球面网壳结构在多点地震激励条件随机地震响应进行分析，并编制了相应计算程序.通过对算例的计算分析指出：一致性输入地震响应小于多...