施威德勒型球面網殼結構非線性屈曲分析

板錐網殼結構是一種受力性能合理,技術經濟效益良好的新型空間結構形式。本文結合復合材料力學理論和復合材料結構力學(板殼理論),采用組合結構有限元對復合材料層合板自身的局部穩(wěn)定性和主要影響因素進行全面和深入的研究,研究復合材料板錐網殼結構的受力性能,為復合材料板錐網殼結構設計和層合板鋪層設計提供理論上的依據,得出了可應用于工程實踐的重要結論。

為了尋找網殼結構合理的總造價及初始造價與總造價的比例,基于結構魯棒性h∞理論,引入獨立分布中心極限定理及結構全壽命周期概念,給出基于結構非線性魯棒性的全壽命周期造價算法,進而以全壽命周期造價為評價標準,分析結構全壽命周期造價的變化特性.通過對多個網殼結構的實例計算,得到結構的合理造價組成及網殼結構形式.結果表明,以全壽命周期造價為目標,網殼結構存在最低造價,同時初始造價與總造價比約為45%；基于非線性魯棒性分析,凱威特型網殼的經濟性優(yōu)于施威德勒型網殼和聯(lián)方型網殼.

肋環(huán)型球面空腹網殼結構的靜力性能分析——空腹網殼是由平板型空腹網架演化而來的新型曲面空間網格結構，形式多樣．為了解其中肋環(huán)型球面空腹網殼結構在豎向靜載作用下的力學性能，本文采用空間梁單元，在邊界上、下弦節(jié)點均約束線位移時共計算了22個算例，討論...

單層球面網殼結構選型優(yōu)化設計——針對5種典型單層球面網殼結構型式(聯(lián)方型、施威德勒型、凱威特型、三向格子型和短程線型)，本文采用基于離散變量的序列兩級截面優(yōu)化算法對一百個不同跨度(3om～60m)、不同矢高(1／3～1／7)的網殼進行截面優(yōu)化設計，在截面優(yōu)化...

半剛性連接球面網殼結構的動力分析——通過半剛性節(jié)點模型，利用有限元方法對球面網殼結構進行動力分析．建立了半剛性情形下單元剛度矩陣，通過求解特征值問題，得到半剛性球面網殼結構自振特性規(guī)律，并與理想剛接及理想鉸接情形進行了對比．采用時程分析法對球...

某工程單層橢園錐面網殼結構的非線性分析——某工程采用環(huán)肋式單層橢圓錐面網殼結構,頂部為一斜平面。由于與相鄰建筑物相交,球面網殼在局部的整體性遭受破壞,并在斷開處與相鄰的建筑物結構或基礎結構單向鉸接。該網殼結構上大下小,比較特別。對一般單層網殼結...

單雙層球面網殼結構多點隨機地震響應研究——在采用虛擬激勵法的理論基礎上，采用改進的c-p隨機地震動模型對周邊雙層中部單層球面網殼結構在多點地震激勵條件隨機地震響應進行分析，并編制了相應計算程序.通過對算例的計算分析指出：一致性輸入地震響應小于多...

大型復雜的空間結構施工方法多樣復雜,所以結構施工狀態(tài)與設計狀態(tài)下的結構內力有很大差異,為了保證工程的安全可靠,施工前期對結構進行施工過程中的數(shù)值模擬分析,為結構安全施工提供保障。本文結合實際工程進行施工過程分析,計算施工過程桿件內力和節(jié)點位移,計算結果表明,該工程確定的施工方法合理可行的,從而為設計者提供一個實際經驗。

某單層球面網殼結構整體穩(wěn)定性分析與研究 摘要本文針對目前中國規(guī)范《空間網格結構技術規(guī)程》中提到的網殼的穩(wěn) 定性計算的三種方法進行了比較分析和研究。并且通過對一個實際工程中的單層 網殼進行研究，分析和探討了影響單層網殼穩(wěn)定性的若干參數(shù)，得到了一些有價 值的設計經驗供參考。 關鍵詞單層網殼；整體穩(wěn)定；非線性屈曲；幾何非線性；材料非線性 中圖分類號tu356文獻標識碼a文章編號 1673-9671-(2012)072-0092-02 網殼結構雖然有大的跨度，但由于其高跨比小，整體結構在外荷載作用下表 現(xiàn)出強烈的大位移非線性效應，在計算分析中必須考慮這種非線性效應。又由于 網殼結構的大部分構件呈受壓狀態(tài)，典型的破壞形式是失穩(wěn)破壞。這種破壞的突 發(fā)性，使得損失更加嚴重。網殼結構發(fā)生失穩(wěn)破壞時鋼材實際承受的應力水平很 低，常常僅為30mpa-40

考慮結構的幾何非線性和材料的彈塑性，對一個k6型單層球面網殼進行穩(wěn)定性分析。通過對比分析發(fā)現(xiàn)，此結構的彈塑性穩(wěn)定承載力約為其彈性穩(wěn)定承載力的50％，材料的彈塑性對不對稱荷載作用下的穩(wěn)定承載力的影響更顯著。

單層球面網殼結構的彈塑性穩(wěn)定分析 摘要：考慮結構的幾何非線性和材料的彈塑性，對一個k6型單層球面網殼 進行穩(wěn)定性分析。通過對比分析發(fā)現(xiàn)，此結構的彈塑性穩(wěn)定承載力約為其彈性穩(wěn) 定承載力的50％，材料的彈塑性對不對稱荷載作用下的穩(wěn)定承載力的影響更顯 著。 關鍵詞：單層球面網殼；彈塑性；穩(wěn)定性；極限承載力 網殼結構的穩(wěn)定性是單層網殼分析設計中的一個關鍵問題，單層網殼和 厚度較小的雙層網殼都存在失穩(wěn)的可能性。研究表明[1]，影響網殼結構穩(wěn)定性 的主要因素包括：非線性效應；初始缺陷；曲面形狀；結構剛度；節(jié)點剛度；荷 載分布；邊界條件。因此，網殼規(guī)程第4.3.4條規(guī)定，通過網殼結構的幾何非線 性全過程分析、并考慮初始缺陷、不利荷載分布等影響而求得的第一個臨界點處 的荷載值，作為該網殼的極限穩(wěn)定承載力。通過規(guī)定網殼結構的極限穩(wěn)定承載力 與實際荷載之比大于安全系數(shù)k來保證結構的整體穩(wěn)定

考慮結構的幾何非線性和材料的彈塑性,對一個k6型單層球面網殼進行穩(wěn)定性分析。通過對比分析發(fā)現(xiàn),此結構的彈塑性穩(wěn)定承載力約為其彈性穩(wěn)定承載力的50%,材料的彈塑性對不對稱荷載作用下的穩(wěn)定承載力的影響更顯著。

杭州國際博覽中心城市客廳部分采用了單層球面網殼結構形式.該球殼跨度較大,且由于建筑需要局部開有兩個洞口,體型較為復雜.運用midas有限元分析軟件,考慮兩種荷載工況對該單層球面網殼結構進行了整體穩(wěn)定性分析.首先對該結構進行了兩種工況下的特征值屈曲分析,預測結構的理論屈曲強度;然后根據球殼的屈曲模態(tài),采用一致缺陷法,對結構體系進行了幾何非線性屈曲分析,并對比分析了不同的球殼初始缺陷對結構整體穩(wěn)定性的影響.研究結果表明:該球殼結構對初始缺陷較為敏感,初始缺陷的存在會明顯降低結構體系的穩(wěn)定性,且缺陷越大其穩(wěn)定臨界荷載系數(shù)越小;不同的荷載工況,球殼的臨界失穩(wěn)條件也不相同,臨界荷載系數(shù)差別也較為明顯.

采用基于復合材料一階剪切效應理論的有限元法分別研究了含分層損傷的復合材料層合光板、單向加筋板和格柵加筋(ags)板的熱屈曲性態(tài)。在分析中考慮材料熱物理性質與溫度相關特性,同時在分層前緣采用了位移約束條件以保證分層區(qū)域的各子板的變形相容要求。3種結構的典型算例分析和結果的比較表明,復合材料格柵(ags)板具有很強的抗熱屈曲的能力,但是,分層損傷將使其臨界溫度降低,同時還會導致熱屈曲的模態(tài)發(fā)生改變。本文中提出的方法和所得結論對ags結構的熱承載能力預測和損傷容限設計將具有參考價值。

按照美國aar標準,利用有限元軟件ansys對40t軸重不銹鋼礦石專用敞車車體進行了非線性屈曲分析。文章主要考慮幾何非線性,采用增量法對地板有無拱筋的2種車體模型進行分析計算,通過計算結果對比,發(fā)現(xiàn)地板上加拱筋不僅提高了車體的強度,還可以增強地板的剛度,使車體在規(guī)定載荷內不發(fā)生屈曲,提高車體的穩(wěn)定性。

直埋供熱管道在溫度應力作用下的屈曲變形是管道設計的一個重要問題。應用有限元軟件ansys,建立三維管土相互作用的有限元模型,模擬出溫度應力作用下管道非線性屈曲變形過程。對不同的管道埋深、管徑、管土摩擦系數(shù)以及初始缺陷等影響因素進行參數(shù)化分析,得出了不同因素影響下管道的臨界屈曲溫差和屈曲變形規(guī)律。結論表明在初始缺陷小,埋深大,管徑大等情況下直埋供熱管道具有較強的整體穩(wěn)定性。

網殼結構具體案例分析——國家大劇院 姓名：宋建宇班級：2011級5班學號201101020530 摘要：網殼結構即為網狀的殼體結構，或者說是曲面狀的網架結構。其外形為殼， 其形成網格狀，是格構化的殼體，也是殼形的網架。它是以桿件為基礎，按一定 規(guī)律組成網格，按殼體坐標進行布置的空間構架，兼具桿系結構和殼體結構的性 質，屬于桿系類空間結構。與平面網架不同，它的承載力特點為沿確定的曲面薄 膜傳力，作用力主要通過殼面內兩個方向的拉力或壓力以及剪力傳遞。網殼結構 兼有薄殼結構和平板網架結構的優(yōu)點，是一種很有競爭力的大跨度空間結構。 關鍵字：殼體結構、優(yōu)缺點、未來展望 正文： 國家大劇院外部為鋼結構殼體呈半橢球形，平面投影東西方向長軸長度為 212.20米，南北方向短軸長度為143.64米，建筑物高度為46.285米，比人民 大會堂略低3.32米，基礎最深部分

有計劃地針對六種實際尺寸的常用單層球面網殼結構,利用ansys軟件及自編的前后處理程序進行了3200余例網殼雙重非線性全過程分析。求得網殼的彈塑性極限承載力,系統(tǒng)地考察了初始缺陷和荷載不對稱分布,支承條件等因素對單層球面網殼結構彈塑性穩(wěn)定性能的影響,著重研究考慮材料非線性后網殼極限承載力的變化規(guī)律。通過這種大規(guī)模參數(shù)分析研究,較全面了解單層球面網殼結構的彈塑性穩(wěn)定性能,為實際工程設計提供了理論依據和設計參考。

對單層球面網殼進行了幾何非線性穩(wěn)定分析,利用一般空間梁單元的有限元分析,采用特征值屈曲分析預測結構的理論屈曲強度,再以弧長法對結構變形進行全過程跟蹤分析,求得極限臨界荷載。本文詳細分析了40m跨度施威德勒型鋁合金網殼在不同荷載作用下的穩(wěn)定性,以及不同支承條件、不同失跨比對穩(wěn)定性的影響。

以k8型單層球面網殼結構為例,采用有限元分析軟件ansys進行建模和計算,對鋁合金網殼進行了幾何非線性穩(wěn)定分析,討論了矢跨比、荷載分布形式、初始缺陷和支承條件對網殼穩(wěn)定性承載力的影響。通過與鋼網殼比較,得到了一些關于鋁合金單層球面網殼穩(wěn)定性的結論,可為相關的工程設計提供參考。

以一31.1m×24.1m跨度的橢圓拋物面輻射式張弦梁結構為分析對象,考慮幾何非線性、初始幾何缺陷、材料彈塑性及活載的半跨布置,對其非線性屈曲性能進行研究。采用分批分階段的拉索張拉施工方案,通過對張拉全過程的仿真分析,得到直接指導施工的各組拉索張拉力。研究表明:初始幾何缺陷按最低階屈曲模態(tài)分布時,穩(wěn)定承載力系數(shù)并非最小;荷載不對稱分布對結構的穩(wěn)定性更為不利;材料非線性對結構穩(wěn)定性影響較大;初始幾何缺陷取短軸跨度的1/500較為適宜;各組拉索的實際施工張拉力與目標索力差別較小,張拉過程中,群索之間索力的相互影響不大。

采用橡膠支座的隔震方式是目前較成熟的隔震技術,但橡膠支座存在著水平變形大、阻尼較小、耗能不足等問題。sma-橡膠復合隔振支座充分利用了形狀記憶合金(sma)絲的超彈性特點,在支座工作時起到恢復力主要補充作用,使得支座在抗側移能力和耗能方面都得到了加強。通過建立雙層球面網殼模型,對其在普通橡膠支座和sma復合橡膠支座兩種不同工況下的隔震效果進行對比分析,說明在采用后者的雙層球面網殼結構其桿件的內力值和節(jié)點位移值都明顯降低,受拉的上弦桿和受壓的下弦桿無論是受力峰值及其桿件數(shù)量都有所減少,提高了網殼結構的變形協(xié)調能力,限制了網殼結構薄弱桿件的破壞,sma復合橡膠支座起到了較好的減震耗能作用,對雙層球面網殼的隔振作用優(yōu)于橡膠支座。