K8型单层球面网壳的弹塑性稳定

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.

考虑损伤累积的单层球面网壳弹塑性动力稳定研究——针对动力荷载作用下单层球面网壳结构考虑损伤累积效应的动力稳定问题，应用有限元方法进行了研究．建立了钢材考虑损伤累积的本构关系模型，并通过对动力时程计算时不同子步弹性模量和屈服强度的不断修正，获得...

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.

螺栓球节点并不是理想的铰接节点,它具有一定的转动刚度,是介于铰接和刚接之间的一种半刚性节点。通过螺栓球节点的试验和在ansys中的数值模拟研究,分别得到螺栓球节点试验和数值模拟的弯矩-转角曲线,两种分析方法所得的弯矩-转角曲线吻合较好,表明所提出的数值模拟方法是模拟螺栓球节点受力性能的一种正确有效的方法。在此基础上,利用数值模拟所得的常用螺栓球节点的弯曲刚度,并考虑节点弯曲刚度、节点扭转刚度、跨度和矢跨比、节点域、荷载形式、杆件截面类型、支承条件、初始缺陷等参数对网壳极限承载力的影响,对k8型螺栓球节点的单层球面网壳进行了弹塑性全过程分析,较为全面地掌握了螺栓球节点单层球面网壳的稳定性能。

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。

有计划地针对六种实际尺寸的常用单层球面网壳结构,利用ansys软件及自编的前后处理程序进行了3200余例网壳双重非线性全过程分析。求得网壳的弹塑性极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布,支承条件等因素对单层球面网壳结构弹塑性稳定性能的影响,着重研究考虑材料非线性后网壳极限承载力的变化规律。通过这种大规模参数分析研究,较全面了解单层球面网壳结构的弹塑性稳定性能,为实际工程设计提供了理论依据和设计参考。

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...

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。

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

对单层球面网壳进行了几何非线性稳定分析,利用一般空间梁单元的有限元分析,采用特征值屈曲分析预测结构的理论屈曲强度,再以弧长法对结构变形进行全过程跟踪分析,求得极限临界荷载。本文详细分析了40m跨度施威德勒型铝合金网壳在不同荷载作用下的稳定性,以及不同支承条件、不同失跨比对稳定性的影响。

以k8型单层球面网壳结构为例,采用有限元分析软件ansys进行建模和计算,对铝合金网壳进行了几何非线性稳定分析,讨论了矢跨比、荷载分布形式、初始缺陷和支承条件对网壳稳定性承载力的影响。通过与钢网壳比较,得到了一些关于铝合金单层球面网壳稳定性的结论,可为相关的工程设计提供参考。

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...

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...

某单层球面网壳结构整体稳定性分析与研究 摘要本文针对目前中国规范《空间网格结构技术规程》中提到的网壳的稳 定性计算的三种方法进行了比较分析和研究。并且通过对一个实际工程中的单层 网壳进行研究，分析和探讨了影响单层网壳稳定性的若干参数，得到了一些有价 值的设计经验供参考。 关键词单层网壳；整体稳定；非线性屈曲；几何非线性；材料非线性 中图分类号tu356文献标识码a文章编号 1673-9671-(2012)072-0092-02 网壳结构虽然有大的跨度，但由于其高跨比小，整体结构在外荷载作用下表 现出强烈的大位移非线性效应，在计算分析中必须考虑这种非线性效应。又由于 网壳结构的大部分构件呈受压状态，典型的破坏形式是失稳破坏。这种破坏的突 发性，使得损失更加严重。网壳结构发生失稳破坏时钢材实际承受的应力水平很 低，常常仅为30mpa-40

杭州国际博览中心城市客厅部分采用了单层球面网壳结构形式.该球壳跨度较大,且由于建筑需要局部开有两个洞口,体型较为复杂.运用midas有限元分析软件,考虑两种荷载工况对该单层球面网壳结构进行了整体稳定性分析.首先对该结构进行了两种工况下的特征值屈曲分析,预测结构的理论屈曲强度;然后根据球壳的屈曲模态,采用一致缺陷法,对结构体系进行了几何非线性屈曲分析,并对比分析了不同的球壳初始缺陷对结构整体稳定性的影响.研究结果表明:该球壳结构对初始缺陷较为敏感,初始缺陷的存在会明显降低结构体系的稳定性,且缺陷越大其稳定临界荷载系数越小;不同的荷载工况,球壳的临界失稳条件也不相同,临界荷载系数差别也较为明显.

单层球面网壳等效静力风荷载研究——本文针对大跨度屋盖结构风振响应分析中多振型参与结构振动,且振型间耦合作用不可忽略这一特点,介绍适用于该类结构的等效静力风荷载理论,将等效静力风荷载分为平均分量、背景分量和共振分量三个部分,其中等效静力风荷载的背景...

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。

单层球面网壳以其造型美观、构造简洁赢得了广大工程设计人员的青睐。但是传统的球面网格划分方法造成杆件和屋面板类型较多、费用较高而影响了这种结构的应用。笔者在山西省财政税务专科学校风雨操场屋盖网壳的设计中，对该网壳的网格划分进行了研究，使杆件和屋面板类型达到最少，取得了良好的建筑和经济效果，开辟了这种结构应用的新途径

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。

采用有限元方法研究碳纤维增强复合材料(cfrp)-铝合金组合管构成的keiwitt网壳结构的弹塑性稳定性能,并与纯铝合金网壳进行对比。先通过组合管轴心受压的试验结果校验了有限元模型;再对cfrp-铝合金组合管构成的网壳进行全过程分析,其中考虑几何和材料非线性,获得了极限承载力,并研究矢跨比、初始缺陷和非对称荷载分布等参数对网壳稳定性能和极限承载力的影响;最后比较了组合管网壳与纯铝合金网壳的经济性。结果表明,组合管网壳的材料费用虽较高,但其承载力高,对几何缺陷和非对称荷载敏感性小,适合于建造大跨结构。