帶BRB的單層橢球形網(wǎng)殼的動力彈塑性分析.pdf

1、對于比較常見的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)形式，如球殼、圓柱面網(wǎng)殼、橢圓拋物面網(wǎng)殼、雙曲拋物面網(wǎng)殼等，其靜力性能的研究已比較成熟，有關(guān)其動力彈塑性全過程分析的策略、思想及實施方法，很多學(xué)者均進行了深入的分析和探討，但對橢球面網(wǎng)殼這一結(jié)構(gòu)形式來說，目前還沒有系統(tǒng)的研究。橢球形網(wǎng)殼由于其自身造型和結(jié)構(gòu)的特點，目前已有很多實際工程應(yīng)用，如上海科技館、溫嶺錦屏公園大門，還有雙層橢球網(wǎng)殼的國家大劇院。本文在回顧了單層穹頂結(jié)構(gòu)的發(fā)展及其研究現(xiàn)狀之后，采用非線性有限元分

2、析方法，深入全面地分析了單層橢球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力性能。
　　 文中從幾何參數(shù)分析入手，研究了施威德勒型單層橢球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力性能，分析了短向跨度、矢跨比、初始缺陷等參數(shù)與結(jié)構(gòu)動力彈塑性的關(guān)系，并著重考察了在罕遇地震作用下約束屈曲支撐對此類型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力性能和破壞形式的影響。
　　 約束屈曲支撐是近幾年新發(fā)展的一種耗能減震元件，內(nèi)核鋼支撐在拉力和壓力作用下可以達到充分屈服，具有很好的延性，滯回曲線穩(wěn)定飽滿，而低屈服點屈

3、曲約束支撐在小位移下即可屈服耗能。
　　 本文主要進行了以下工作：
　　 (1)應(yīng)用有限元軟件ANSYS，根據(jù)橢球網(wǎng)殼組成和桿件連接規(guī)律編程，實現(xiàn)自動化建模。模型中假設(shè)約束屈曲支撐桿件為理想彈塑性模型。
　　 (2)對橢球網(wǎng)殼進行靜力分析和模態(tài)分析，根據(jù)靜力分析結(jié)果和自振分析結(jié)果研究橢球網(wǎng)殼的自振特性變化及在靜力荷載作用下剛度、穩(wěn)定特性的變化。
　　 (3)對結(jié)構(gòu)施加水平單向地震波和三向地震波對結(jié)構(gòu)分別進

4、行動力彈性分析和彈塑性分析，考察了桿件在彈性階段和進入塑性后網(wǎng)殼的地震響應(yīng)和抗震性能。
　　 (4)通過對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的動力彈塑性分析，研究結(jié)構(gòu)的矢跨比、初始缺陷等參數(shù)對橢球網(wǎng)殼動力性能的影響，并著重研究了約束屈曲支撐對橢球網(wǎng)殼的減震效果，為約束屈曲支撐在大跨度空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用提供有價值的參考意見。
　　 分析結(jié)果表明，網(wǎng)殼的桿件在地震作用強烈的時段進入塑性，并且隨著地震加速度的強弱變化，屈服桿件的數(shù)量也隨之變化。并且考慮材料