四點支承單層柱面正交異型網(wǎng)殼的幾何非線性靜動力穩(wěn)定分析.pdf

1、單層柱面正交異型網(wǎng)殼由兩個單層圓柱面殼相貫而成，是一種新型的網(wǎng)殼形式，屬于谷線式叉筒網(wǎng)殼。對此單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其設(shè)計的決定因素并非由強度確定，而取決與它的穩(wěn)定性能。目前對單層柱面正交異型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在剛性邊梁支承下和邊桁架支承下的內(nèi)力分析已作過不少研究，而對此結(jié)構(gòu)在點支承下的幾何非線性靜力和動力穩(wěn)定性能研究較少。針對這一問題，本文以四點支承的單層柱面正交異型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為研究對象，根據(jù)有限元理論建立了空間梁單元的切線剛度矩陣，編制了幾何非線性靜

2、力穩(wěn)定分析程序和幾何非線性動力穩(wěn)定分析程序。在結(jié)構(gòu)的幾何非線性靜力穩(wěn)定分析中，利用弧長法對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定平衡路徑進(jìn)行跟蹤。通過跟蹤網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的非線性荷載—位移全過程響應(yīng)，完整地了解了該結(jié)構(gòu)在整個加載過程中的強度、穩(wěn)定性以及剛度的變化歷程，合理確定其穩(wěn)定承載力。本文計算了不同支承情況對該結(jié)構(gòu)靜力穩(wěn)定性的影響，同時變換不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)如網(wǎng)殼的桿件截面，不同的矢跨比等，分析了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下單層柱面正交異型網(wǎng)殼的靜力穩(wěn)定性能，并對有關(guān)參數(shù)的選取給出了合

3、理建議，為工程實際提供了一定設(shè)計依據(jù)。在結(jié)構(gòu)的幾何非線性動力穩(wěn)定分析中利用比例法調(diào)整地震作用的加速度值，使地震波的加速度峰值符合計算要求，計算了四點支承的單層柱面正交異型網(wǎng)殼在不同峰值加速度的地震荷載作用下結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，得到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)各個節(jié)點的節(jié)點位移，做出網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的最大節(jié)點位移-加速度全過程曲線和網(wǎng)殼節(jié)點位移時程曲線。通過Budiansky-Roth穩(wěn)定準(zhǔn)則，并結(jié)合網(wǎng)殼的最大節(jié)點位移發(fā)生節(jié)點的位移時程曲線和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的變形，判定單層柱面