考慮桿件失穩(wěn)效應(yīng)的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力破壞成因和承載力分析.pdf

1、目前關(guān)于單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算分析方法并不成熟,為了得到與實(shí)際情況相符的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)過程和動(dòng)力破壞成因,有必要對其計(jì)算分析模型和計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)、深入的研究。鑒于此,本文在總結(jié)國內(nèi)外已有相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上,對單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動(dòng)力破壞成因和承載力進(jìn)行了如下的研究。
　　 (1)根據(jù)單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件的受力特點(diǎn),課題組提出了考慮桿件失穩(wěn)效應(yīng)的桿件力學(xué)模型,該模型能夠模擬桿端形成塑性鉸后桿件的力學(xué)行為以及桿件失穩(wěn)前后各

2、個(gè)階段的桿件力學(xué)行為。
　　 (2)基于本文的桿件力學(xué)模型對地震作用下多個(gè)單層球面、單層柱面、單層雙曲扁網(wǎng)殼進(jìn)行了動(dòng)力反應(yīng)彈塑性時(shí)程分析,結(jié)果表明:基于本文的桿件力學(xué)模型的分析可給出結(jié)構(gòu)在地震反復(fù)作用下桿件經(jīng)歷的多次失穩(wěn)-拉直與塑性鉸形成-消失復(fù)雜過程,及由此造成的結(jié)構(gòu)承載力的動(dòng)態(tài)變化過程,實(shí)現(xiàn)了對單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的全過程模擬；得到了不同形式單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力破壞成因,單層球面、單層柱面、單層雙曲扁網(wǎng)殼在強(qiáng)震作用

3、下的破壞成因分別是大量桿件失穩(wěn)、桿端塑性鉸的成片出現(xiàn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)局部成為機(jī)構(gòu)、以及桿件失穩(wěn)與桿端塑性鉸成片分布共同出現(xiàn)。通過對單層球面、單層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐步增量時(shí)程分析,進(jìn)一步研究了其在不同強(qiáng)度地震作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特點(diǎn)。
　　 (3)采用正態(tài)分布隨機(jī)變量描述單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的初始幾何缺陷,基于本文桿件力學(xué)模型計(jì)算分析缺陷結(jié)構(gòu)的極限承載力,給出了基于可靠度的單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)極限承載力及其誤差的表達(dá)式。結(jié)果表明,不考慮桿件失穩(wěn)將高估結(jié)構(gòu)