考虑杆件初偏心的弦支柱壳结构稳定性分析

1

作者 姜正荣 刘小梁 +2 位作者 石开荣 苏昌旺 左志亮 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期22-29,共8页

目前对考虑杆件初偏心的空间结构稳定性分析相对较少,为揭示杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响规律,该文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法,给出了刚性杆与初偏心杆件弹性模量的比值关系,在此基础上,采用随机缺陷... 目前对考虑杆件初偏心的空间结构稳定性分析相对较少,为揭示杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响规律,该文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法,给出了刚性杆与初偏心杆件弹性模量的比值关系,在此基础上,采用随机缺陷模态法,依次对理想结构和整体缺陷结构引入杆件初偏心,并进行弹塑性全过程分析,考察杆件初偏心及两种缺陷的同时施加对弦支柱壳结构非线性屈曲性能的影响。结果表明:当刚性杆的弹性模量取初偏心杆件对应数值的100倍以上时,计算结果相差较小,由此取两者弹性模量的比值为100;对理想结构引入杆件初偏心时,弦支柱壳结构的稳定承载力系数降幅不大(最大降幅为8.27%),该结构对杆件初偏心并不十分敏感,兼顾计算工作量,工程实践中可不考虑杆件初偏心的不利影响;对整体缺陷结构引入杆件初偏心时,与理想结构相比,弦支柱壳结构的稳定承载力系数明显降低(降幅最大达27.64%),但其降幅略小于两种缺陷单独引入的降幅之和,整体缺陷和杆件初偏心的同时引入,对该结构的稳定承载力存在一定程度的耦合影响,且前者的影响较为显著。 展开更多

关键词 弦支柱壳结构 杆件初偏心 整体缺陷 稳定性分析

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单层柱面网壳结构节点加速度反应谱研究

2

作者 王多智 金友明 +1 位作者 李奉泽 张荣 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第4期126-140,共15页

大量震害调查表明非结构构件所造成的损失不容忽视,同时随着反应谱方法的日渐成熟,其已成为非结构构件进行地震响应分析的重要方法。然而,目前反应谱的生成方法多针对于多高层结构,对于大跨空间结构的反应谱生成方法仍尚未明确。因此,... 大量震害调查表明非结构构件所造成的损失不容忽视,同时随着反应谱方法的日渐成熟,其已成为非结构构件进行地震响应分析的重要方法。然而,目前反应谱的生成方法多针对于多高层结构,对于大跨空间结构的反应谱生成方法仍尚未明确。因此,该文基于ABAQUS与Python建立了九类单层柱面网壳结构模型。通过数值分析,比选确定了柱壳的代表性节点,研究分析了其三向加速度反应谱的谱形特征,确立了节点反应谱的拟合形式,并提出了单层柱面网壳节点三向加速度反应谱的拟合公式。此外,该文通过拟合分析,进一步确定了各特征参数的计算公式,并基于代表性节点研究探讨了加速度峰值放大系数、谱加速度峰值放大系数与节点有效距离、结构矢跨比及屋面质量的关系。研究结果可用于单层柱面网壳结构非结构构件的地震响应近似计算,同时可为其他大跨空间结构反应谱生成提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 单层柱面网壳结构 节点加速度反应谱 地震作用 数值模拟 拟合分析

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敞开式圆柱面网壳进风口位置的受力特性分析

3

作者 韦有信 杨焕奎 姜景山 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1578-1587,共10页

为明确敞开式圆柱面网壳端部杆件弯曲破坏的力学机理,强化网壳结构稳定性,通过对其周边流场和气压的变化进行模拟分析,研究敞开式入口对网壳内外表面风压的影响规律及其主要影响范围,通过对网壳桁架施加进风口典型风荷载,并结合案例对比... 为明确敞开式圆柱面网壳端部杆件弯曲破坏的力学机理,强化网壳结构稳定性,通过对其周边流场和气压的变化进行模拟分析,研究敞开式入口对网壳内外表面风压的影响规律及其主要影响范围,通过对网壳桁架施加进风口典型风荷载,并结合案例对比,研究杆件内力分布的特性及其影响因素。研究结果表明:在西北风荷载作用下,南北向布置的网壳最不利受力状态始终出现在进风口位置,且该位置东侧部分网壳承受的风荷载远比直接迎风的西侧部分的高,网壳顶棚西侧部分还存在局部的逆向风荷载,进风口两侧的高幅值表面风压在棚内进深20 m范围内快速衰减,引起的端部杆件轴力达到了中间部位杆件轴力的3.45倍以上。北风对网壳进风口位置的影响可以忽略,西风对网壳施加的荷载亦不高,对应的杆件轴力尚未达到30°~60°西北风的50%。桁架杆件的轴力分配受变截面设计的影响小,各杆件轴力变化幅度均低于2%,但对应的最大应力由网壳东、西侧部分向顶棚位置转移,进而导致顶部杆件压杆失稳。 展开更多

关键词 圆柱面网壳 进风口 风荷载 桁架 数值模拟

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间隔性天窗启闭对网壳结构风荷载影响规律的试验研究

4

作者 李宇青 王昕 +2 位作者 刘小兵 陈安杰 崔会敏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期176-183,共8页

大跨柱面网壳结构由于质量轻、柔度大,对风荷载比较敏感,在顶部开启间隔性天窗对结构的抗风性能具有较大的影响。以某大跨度柱面网壳结构为研究对象,通过刚性模型测压风洞试验方法,分析了在不同风向角下顶部间隔性天窗启闭对结构的体型... 大跨柱面网壳结构由于质量轻、柔度大,对风荷载比较敏感,在顶部开启间隔性天窗对结构的抗风性能具有较大的影响。以某大跨度柱面网壳结构为研究对象,通过刚性模型测压风洞试验方法,分析了在不同风向角下顶部间隔性天窗启闭对结构的体型系数、整体力系数以及极值风压系数的影响规律。结果表明:天窗的启闭对结构外表面风荷载影响整体较小,对内表面风荷载的影响比较明显。内表面风荷载的变化是导致结构风荷载随天窗启闭变化的主要原因。在跨向来流下,与天窗关闭时相比,当天窗开启时,结构的跨向整体力更大,增大幅度约为34%,这种“增大效应”随着来流偏离跨向逐渐减弱,当偏离跨向60°时基本消失;结构的竖向整体力更小,减小幅度约为47%,这种“减小效应”随着来流偏离跨向逐渐减弱,但即使偏离90°(纵向来流)时仍存在。与天窗关闭时相比,天窗开启时结构的正向极值风压力增大,大部分区域的负向极值风吸力减小,但天窗局部区域的负向极值风吸力有所增大。 展开更多

关键词 大跨柱面网壳结构 间隔性天窗 风洞试验 整体力系数 极值风压系数

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单层柱面网壳弹塑性稳定性能研究 被引量：25

5

作者 曹正罡 孙瑛 +1 位作者 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期55-59,共5页

目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面... 目前对于球面网壳的弹塑性稳定性能研究成果较为丰富,而对柱面网壳的弹塑性稳定性能以及稳定性验算方法中"安全系数"的取值问题还缺乏系统研究。为此,基于有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对600余例单层柱面网壳结构进行双重非线性全过程分析。系统地考察了极限承载力、屈曲模态、塑性发展分布等特征响应,总结了初始几何缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳结构稳定性能的影响规律。定义并统计了代表材料非线性影响的"塑性折减系数",基于参数分析结果及概率统计方法对单层柱面网壳的"安全系数"取值进行重新核定,结果显示,柱面网壳塑性折减系数取值范围为0.362～0.578,两纵边柱面网壳安全系数取3.4,四边支承柱面网壳取4.5,两端支承柱面网壳取5.4。 展开更多

关键词 单层柱面网壳 稳定 极限承载力 弹塑性

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考虑材料损伤累积单层柱面网壳在强震下的失效研究 被引量：22

6

作者 支旭东 吴金妹 +1 位作者 范峰 沈世钊 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期770-775,共6页

采用考虑钢材损伤累积的本构模型,对跨度15米单层柱面网壳在强震下的失效进行了系统的研究。在大量算例的基础上,考察了屋面质量、矢跨比、初始几何缺陷和长宽比等结构几何参数的变化对柱面网壳失效特征和失效极限荷载的影响,探讨了结... 采用考虑钢材损伤累积的本构模型,对跨度15米单层柱面网壳在强震下的失效进行了系统的研究。在大量算例的基础上,考察了屋面质量、矢跨比、初始几何缺陷和长宽比等结构几何参数的变化对柱面网壳失效特征和失效极限荷载的影响,探讨了结构的强震失效模式及失效机理。对大量强度破坏算例在失效时刻的特征响应进行统计分析,建立了考虑材料损伤累积的单层柱面网壳动力损伤模型,可对结构在不同荷载强度下的损伤程度进行评估;提出了单层柱面网壳强震失效判别准则,用于判别单层柱面网壳在强震下的失效极限荷载。 展开更多

关键词 单层柱面网壳 地震作用 损伤累积 动力失效 损伤模型

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灾害风荷载下温室单层柱面网壳整体动力倒塌分析 被引量：11

7

作者 王军林 郭华 +1 位作者 任小强 孙建恒 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期195-203,共9页

该文针对大跨轻质单层柱面网壳在灾害强风天气下存在动力倒塌破坏的可能性,利用显式有限元分析软件ANSYS/S-DYNA及自编前后处理程序,综合考虑了几何非线性、材料非线性和接触非线性,建立了灾害风荷载下温室单层柱面网壳结构整体动力倒... 该文针对大跨轻质单层柱面网壳在灾害强风天气下存在动力倒塌破坏的可能性,利用显式有限元分析软件ANSYS/S-DYNA及自编前后处理程序,综合考虑了几何非线性、材料非线性和接触非线性,建立了灾害风荷载下温室单层柱面网壳结构整体动力倒塌的数值分析模型,考察了单层柱面网壳的动力倒塌发展全过程。以节点位移和变形形态等几何特征响应对网壳结构进行了动力倒塌过程分析,将网壳结构倒塌过程依据其特性划分为轻度损伤阶段,倒塌形成阶段和整体倒塌阶段3个阶段;同时以杆件内力和截面塑性发展等力学特征响应对网壳结构进行了动力倒塌机理研究,指出网壳结构的风致动力倒塌原因是风压区压杆反复屈曲和拉杆依次失效相互作用的综合体现。对比分析考虑下部支承与不考虑下部支承单层柱面网壳的动力倒塌过程,结果表明,考虑下部支承柱时网壳结构动力倒塌对应的临界荷载系数发生了25%的明显降幅。该研究为温室网壳结构的抗风设计、工程应用和防灾评估提供了理论参考。 展开更多

关键词 温室 模型 荷载 单层柱面网壳 风荷载 动力倒塌

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强震下单层柱面网壳损伤及失效机理研究 被引量：27

8

作者 支旭东 范峰 沈世钊 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期29-34,共6页

基于结构损伤理论,对单层柱面网壳在强震下的失效机理进行研究。单层柱面网壳在强震下不仅会发生动力失稳,也可能由于过度塑性发展导致动力强度破坏的模式。对于动力强度失效的研究,应当在分析中考虑材料损伤累积以及断裂效应的影响。... 基于结构损伤理论,对单层柱面网壳在强震下的失效机理进行研究。单层柱面网壳在强震下不仅会发生动力失稳,也可能由于过度塑性发展导致动力强度破坏的模式。对于动力强度失效的研究,应当在分析中考虑材料损伤累积以及断裂效应的影响。为在有限元分析中包含这一影响因素,编制了基于通用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序,具有较高的计算精度和较好的收敛性。应用其对单层柱面网壳在强震下的响应进行参数研究,并与基于理想弹塑性材料时的响应对比,讨论考虑材料损伤对网壳失效特征的影响。将单层柱面网壳在强震下失效时刻的多项特征响应进行统计分析,拟合了能够表征网壳损伤程度的损伤模型,建立单层柱面网壳在强震下的失效判别准则。针对实际工程抗震设计中采用损伤累积本构模型计算的困难,提出网壳结构失效极限的简化判别方法。 展开更多

关键词 单层柱面网壳 地震作用 动力强度破坏 损伤累积

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节点刚度对单层柱面网壳地震响应及内力的影响分析 被引量：9

9

作者 薛素铎 王宁 +1 位作者 李雄彦 梁劲 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期47-52,共6页

论文首先采用壳单元Shell163建立了单层柱面网壳模型,同时利用壳单元模拟了焊接空心球节点,并通过计算验证了模拟方法的合理性。然后,通过调节空心球节点的厚度,考察了节点刚度变化对单层柱面网壳地震响应的影响,分析结果表明,在强震作... 论文首先采用壳单元Shell163建立了单层柱面网壳模型,同时利用壳单元模拟了焊接空心球节点,并通过计算验证了模拟方法的合理性。然后,通过调节空心球节点的厚度,考察了节点刚度变化对单层柱面网壳地震响应的影响,分析结果表明,在强震作用下节点刚度变化对网壳节点响应与杆件内力的影响均较大,建议在进行此类结构的动力分析时考虑节点刚度的影响。 展开更多

关键词 节点刚度 焊接空心球 壳单元 单层柱面网壳 地震响应

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基于LS-DYNA的大空间柱壳结构爆炸波压力场分析 被引量：27

10

作者 高轩能 刘颖 王书鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期70-75,共6页

基于ANSYS/LS-DYNA,在验证模型及参数选取正确及可靠的基础上,建立了大空间柱壳结构在爆炸作用下的冲击波压力场计算模型。引入本征正交分解(POD)法,解决了冲击波荷载的时空差异性和结构表面压力场分布问题,大大减少了大空间结构爆炸动... 基于ANSYS/LS-DYNA,在验证模型及参数选取正确及可靠的基础上,建立了大空间柱壳结构在爆炸作用下的冲击波压力场计算模型。引入本征正交分解(POD)法,解决了冲击波荷载的时空差异性和结构表面压力场分布问题,大大减少了大空间结构爆炸动力响应分析的计算量。对大空间柱壳结构在爆炸冲击荷载作用下的压力场进行了数值模拟计算与分析,研究了跨度和矢跨比等因素对结构压力场分布的影响。结果表明,计算模型适用于大空间柱壳结构在爆炸作用下的动力响应计算。 展开更多

关键词 爆炸 冲击波 大空间柱壳结构 本征正交分解(POD)法 矢跨比

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大跨度四边支承单层柱面网壳的稳定性能 被引量：4

11

作者 曹正罡 范峰 +2 位作者 孙瑛 王玉芹 王伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1524-1529,共6页

为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢... 为拓宽单层柱面网壳的应用跨度,以参数分析作为研究手段,利用通用有限元程序ANSYS以及自编的前后处理程序,针对波宽为20m四边支承柱面网壳开展400余例非线性全过程分析,考察屈曲模态、临界荷载、塑性发展分布等特征响应,总结长宽比、矢宽比、初始几何缺陷、荷载不对称分布等因素对网壳临界荷载的影响规律.研究结果显示:四边支承柱面网壳的直杆以受弯作用为主,壳面中部是结构的薄弱区域;当长宽比过大时,应通过增设加劲肋提高壳面刚度,加劲肋的间距应使得网壳长宽比保持在1.0为宜;柱面网壳对于初始几何缺陷较为敏感,当缺陷值达到波宽的1/300时,网壳的弹塑性临界荷载将降低30%以上;当荷载呈不对称分布且p/g=1.0时,网壳的临界荷载将降低到均布荷载作用情况下的86%～94%. 展开更多

关键词 柱面网壳 弹塑性 稳定性 屈曲模态 临界荷载

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单层柱面网壳冲击试验研究 被引量：4

12

作者 丁北斗 吕恒林 +2 位作者 李贤 刘建伟 刘强 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期692-702,共11页

通过单层柱面网壳模型在冲击物作用下试验,研究单层柱面网壳在冲击作用下的动力响应和动力稳定性。利用动态应变仪和力、位移和加速度传感器,获取柱面网壳模型在冲击物作用下的冲击力、杆件应变、位移及加速度时程曲线。根据不同冲击力... 通过单层柱面网壳模型在冲击物作用下试验,研究单层柱面网壳在冲击作用下的动力响应和动力稳定性。利用动态应变仪和力、位移和加速度传感器,获取柱面网壳模型在冲击物作用下的冲击力、杆件应变、位移及加速度时程曲线。根据不同冲击力幅值与测点位移的对应关系,对网壳模型失效形式和破坏形态进行了动力稳定性分析并确定其稳定承载力。结果表明,实验测得的冲击荷载为三角脉冲荷载形式,持续作用的时间为15~35 ms,幅值和脉宽随冲击力增大而增大且与网壳结构的刚度性能有关。柱面网壳在冲击荷载作用下存在全局敏感性和局部敏感性杆件,模型具有较大的后屈曲抗冲击能力,在顶点垂直冲击下没有发生连续断裂。基于ANSYS/LS-DYNA建立了精细化试验模型,模拟单层柱面网壳的失效模式并与试验结果对比,验证了数值模拟方法的有效性。 展开更多

关键词 冲击动力响应 柱面网壳 动力稳定 模型试验

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单层倒悬链型柱面网壳的非线性稳定性研究 被引量：7

13

作者 贺拥军 刘旦 周绪红 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1-6,共6页

针对拱准线形式为悬链线的单层倒悬链型柱面网壳结构,首先对比分析了其常见的3种网格形式的稳定性能,确定了一种合理的网格布置形式,然后与单层圆柱面网壳的稳定性作了比较,最后进行了大规模的参数分析,较全面系统地研究了单层倒悬链型... 针对拱准线形式为悬链线的单层倒悬链型柱面网壳结构,首先对比分析了其常见的3种网格形式的稳定性能,确定了一种合理的网格布置形式,然后与单层圆柱面网壳的稳定性作了比较,最后进行了大规模的参数分析,较全面系统地研究了单层倒悬链型柱面网壳的静力稳定性,包括长宽比、矢宽比、杆件截面尺寸、初始几何缺陷和荷载不对称分布各参数对结构极限荷载的影响.研究表明:常见网格形式的单层倒悬链型柱面网壳,以斜杆I型的整体稳定性能最好,且相比单层圆柱面网壳,其刚度和极限承载力都得到了较大的提高;长宽比、矢宽比对单层倒悬链型柱面网壳极限承载力影响显著并具有良好的规律性,结构横向加劲肋间距应小于横向宽度;网壳极限承载力与截面等效刚度呈线性关系;初始几何缺陷对结构影响较显著,当缺陷达到波宽的1/300时,网壳极限荷载最大降低达57%;结构对不对称荷载作用不敏感. 展开更多

关键词 单层柱面网壳 悬链线拱 稳定性 极限承载力

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柱面网壳结构风致抖振响应研究 被引量：10

14

作者 米福生 周晅毅 顾明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期32-35,39,共5页

基于刚性模型风洞试验,在时域上对一柱面网壳结构进行风振响应计算,并细致分析了网壳结构在风荷载作用下的节点位移、单元应力、阵风响应因子和响应谱。结果表明,对于柱面网壳结构,受斜风作用时的工况为最不利工况,并且迎风侧端部的位... 基于刚性模型风洞试验,在时域上对一柱面网壳结构进行风振响应计算,并细致分析了网壳结构在风荷载作用下的节点位移、单元应力、阵风响应因子和响应谱。结果表明,对于柱面网壳结构,受斜风作用时的工况为最不利工况,并且迎风侧端部的位移及单元应力最大;多个高阶振型参与振动;共振响应一般不可忽略,但对于起控制作用的响应,背景分量的贡献大于共振分量。 展开更多

关键词 柱面网壳 时程分析 阵风响应因子 响应谱

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节点刚度对单层柱面网壳动力稳定性的影响 被引量：8

15

作者 薛素铎 王宁 李雄彦 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第2期27-33,共7页

采用时程分析法研究了PGA(地震动峰值加速度)变化时,单层柱面网壳精细化模型节点刚度变化对结构动力稳定性的影响。研究中考虑了结构参数(矢跨比、长宽比等)的变化,通过改变节点壁厚实现节点刚度的变化,共建立了4组精细化模型。对比分... 采用时程分析法研究了PGA(地震动峰值加速度)变化时,单层柱面网壳精细化模型节点刚度变化对结构动力稳定性的影响。研究中考虑了结构参数(矢跨比、长宽比等)的变化,通过改变节点壁厚实现节点刚度的变化,共建立了4组精细化模型。对比分析结果发现所有模型组得出的规律接近,即当PGA超过结构的失稳临界加速度值时,PGA越小节点刚度的增加对提高结构抗动力失稳的效果越明显,并且此规律受矢跨比、长宽比等结构参数变化的影响很小。 展开更多

关键词 单层柱面网壳 精细化模型 节点刚度 动力稳定性 地震动峰值加速度

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地震作用下单层柱面网壳倒塌机理分析与试验研究 被引量：7

16

作者 丁阳 刘碧文 葛金刚 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2013年第2期68-73,共6页

考虑材料的Bauschinger效应、杆件损伤累积效应、杆件失稳及失稳后性能以及杆件失效与杆件断裂等因素分析单层柱面网壳结构的倒塌机理,并进行了试验研究。结果表明,地震作用下单层柱面网壳结构倒塌破坏主要原因是靠近纵边支座的斜杆端... 考虑材料的Bauschinger效应、杆件损伤累积效应、杆件失稳及失稳后性能以及杆件失效与杆件断裂等因素分析单层柱面网壳结构的倒塌机理,并进行了试验研究。结果表明,地震作用下单层柱面网壳结构倒塌破坏主要原因是靠近纵边支座的斜杆端部形成塑性铰数量过多,甚至局部形成机构,结构整体刚度显著降低,无法承担地震作用。试验较好地证明了理论分析所得结论的正确性。 展开更多

关键词 地震作用 单层柱面网壳 倒塌机理 塑性铰 模型试验

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单层柱面网壳强震失效分析中考虑节点刚度影响的简化模型研究 被引量：6

17

作者 薛素铎 王宁 李雄彦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期106-111,共6页

在进行单层柱面网壳强震失效分析时,采用能考虑球节点轴向刚度和弯曲刚度耦合的壳单元精细化模型固然好,但是壳单元模型的单元数目太多,相对于梁单元常用模型的计算量是非常大的。然而,常用模型由于不考虑节点刚度的影响,强震下地震响... 在进行单层柱面网壳强震失效分析时,采用能考虑球节点轴向刚度和弯曲刚度耦合的壳单元精细化模型固然好,但是壳单元模型的单元数目太多,相对于梁单元常用模型的计算量是非常大的。然而,常用模型由于不考虑节点刚度的影响,强震下地震响应分析的结果误差又较大。因此,在常用网壳模型的基础上建立了能等效精细化网壳模型的相对简化模型,此模型在节点区域用梁单元代替空心球节点,通过减小节点区杆件的刚度,可以明显改善模型的分析精度,而且采用模型后计算量增加不大,所以此模型更适合进行此类结构的强震失稳分析。 展开更多

关键词 单层柱面网壳 节点刚度 动力稳定性

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桩-土-结构相互作用下新型抗拔摩擦摆支座对单层柱面网壳结构地震响应的影响 被引量：11

18

作者 刘毅 薛素铎 +1 位作者 潘克君 李雄彦 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期967-976,共10页

基于设计提出的铜基面抗拔摩擦摆支座（FPB）试验研究和数值模拟,将铜基面抗拔摩擦摆支座以双线性模型简化,并结合桩-土-结构相互作用（PSSI）、黏弹性人工边界相关理论,采用整体有限元法建立桩-土-结构相互作用的隔震（PSSII）单层柱... 基于设计提出的铜基面抗拔摩擦摆支座（FPB）试验研究和数值模拟,将铜基面抗拔摩擦摆支座以双线性模型简化,并结合桩-土-结构相互作用（PSSI）、黏弹性人工边界相关理论,采用整体有限元法建立桩-土-结构相互作用的隔震（PSSII）单层柱面网壳结构模型,研究桩-土-结构相互作用下铜基面抗拔摩擦摆支座对网壳结构地震响应的影响及地震波输入的空间效应问题。研究结果表明：铜基面抗拔摩擦摆支座使桩-土-结构作用下的网壳结构的节点加速度峰值衰减50%~60%,网壳杆件的内力衰减50%~80%,地震波频谱特性对抗拔摩擦摆支座的隔震效应有着不可忽略的影响;PSSII体系网壳节点加速度最大值未必在地震波垂直入射时最大,入射角度45°~60°是一重要的考虑区间;当地震波入射角度为55°~80°时,在进行抗震计算时可按国家标准规定进行地震波输入,当不在此范围时,不宜按照规范规定进行地震波输入,应考虑地震波的空间效应。 展开更多

关键词 单层柱面网壳结构 桩-土-结构相互作用 竖向抗拔摩擦摆支座 地震响应 入射角度

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基于可控性柱面网壳结构主动控制作动器布置的优化研究 被引量：3

19

作者 王社良 田秀婷 +1 位作者 代建波 赵祥 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期50-54,共5页

利用磁致伸缩材料的磁控特性制作的作动器可以对结构进行主动控制。首先分析了这种作动器的工作原理和设计方法,并通过实验对其进行了输出性能测试。接着在对作动器进行动力学建模的基础上,推导出整个柱面网壳结构的作动控制方程,同时... 利用磁致伸缩材料的磁控特性制作的作动器可以对结构进行主动控制。首先分析了这种作动器的工作原理和设计方法,并通过实验对其进行了输出性能测试。接着在对作动器进行动力学建模的基础上,推导出整个柱面网壳结构的作动控制方程,同时基于作动效率,提出了不依赖于控制方法的位置优化准则,并且在综合考虑控制效果系数、硬件成本和系统复杂性等因素的基础上,初步确定了作动器的数量,然后采用遗传算法,对作动器的布置位置进行了优化。最后利用LQR主动控制算法,对一柱面网壳模型结构进行了主动控制分析。结果表明,通过优化布置的作动器能够有效地减小结构的动力反应,是一种较好的主动控制方法。此外,主动控制模拟结果也验证了应用遗传算法优化此类问题的优越性和可靠性。 展开更多

关键词 主动控制 超磁致伸缩材料 作动杆 遗传算法 柱面网壳

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大空间柱面网壳结构在爆炸荷载下的动力响应 被引量：18

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作者 高轩能 王书鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期68-73,共6页

通过应用LS-DYNA程序对柱面网壳结构室内爆炸的数值模拟实验,建立了大空间结构在爆炸作用下进行动力响应计算的合适模型。数值模拟计算结果与J.亨利奇公式结果吻合。通过提取结构表面有限测点的冲击波超压并将其POD分解,解决了冲击波荷... 通过应用LS-DYNA程序对柱面网壳结构室内爆炸的数值模拟实验,建立了大空间结构在爆炸作用下进行动力响应计算的合适模型。数值模拟计算结果与J.亨利奇公式结果吻合。通过提取结构表面有限测点的冲击波超压并将其POD分解,解决了冲击波荷载的时空差异性及结构表面压力场分布问题。采用Ritz-POD法对大空间单层柱面网壳结构在爆炸荷载下的动力响应进行了数值模拟计算,研究了结构矢跨比、结构高度、炸药TNT当量及爆炸点位置等参数变化对结构动力响应的影响。结果表明,计算模型适用于大空间结构的爆炸动力响应分析。大空间结构的最大位移和应力响应随炸药TNT当量的增加成非线性增大,应力响应成倍增大,位移响应成数倍增加。偏心爆炸冲击波比中心爆炸对大空间结构构件的损害大,对结构的边跨构件最为不利。对于应力控制设计的结构,应更注重支座附近和边跨结构的防爆能力。矢跨比大的结构防(抗)爆炸冲击波的能力较强。 展开更多

关键词 大空间柱面网壳 爆炸荷载 动力响应 压力场 本征正交分解法

在线阅读 下载PDF 职称材料