施威德勒型球面网壳结构非线性屈曲分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理,技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文结合复合材料力学理论和复合材料结构力学(板壳理论),采用组合结构有限元对复合材料层合板自身的局部稳定性和主要影响因素进行全面和深入的研究,研究复合材料板锥网壳结构的受力性能,为复合材料板锥网壳结构设计和层合板铺层设计提供理论上的依据,得出了可应用于工程实践的重要结论。

为了寻找网壳结构合理的总造价及初始造价与总造价的比例,基于结构鲁棒性h∞理论,引入独立分布中心极限定理及结构全寿命周期概念,给出基于结构非线性鲁棒性的全寿命周期造价算法,进而以全寿命周期造价为评价标准,分析结构全寿命周期造价的变化特性.通过对多个网壳结构的实例计算,得到结构的合理造价组成及网壳结构形式.结果表明,以全寿命周期造价为目标,网壳结构存在最低造价,同时初始造价与总造价比约为45%；基于非线性鲁棒性分析,凯威特型网壳的经济性优于施威德勒型网壳和联方型网壳.

肋环型球面空腹网壳结构的静力性能分析——空腹网壳是由平板型空腹网架演化而来的新型曲面空间网格结构，形式多样．为了解其中肋环型球面空腹网壳结构在竖向静载作用下的力学性能，本文采用空间梁单元，在边界上、下弦节点均约束线位移时共计算了22个算例，讨论...

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...

半刚性连接球面网壳结构的动力分析——通过半刚性节点模型，利用有限元方法对球面网壳结构进行动力分析．建立了半刚性情形下单元刚度矩阵，通过求解特征值问题，得到半刚性球面网壳结构自振特性规律，并与理想刚接及理想铰接情形进行了对比．采用时程分析法对球...

某工程单层椭园锥面网壳结构的非线性分析——某工程采用环肋式单层椭圆锥面网壳结构,顶部为一斜平面。由于与相邻建筑物相交,球面网壳在局部的整体性遭受破坏,并在断开处与相邻的建筑物结构或基础结构单向铰接。该网壳结构上大下小,比较特别。对一般单层网壳结...

单双层球面网壳结构多点随机地震响应研究——在采用虚拟激励法的理论基础上，采用改进的c-p随机地震动模型对周边双层中部单层球面网壳结构在多点地震激励条件随机地震响应进行分析，并编制了相应计算程序.通过对算例的计算分析指出：一致性输入地震响应小于多...

大型复杂的空间结构施工方法多样复杂,所以结构施工状态与设计状态下的结构内力有很大差异,为了保证工程的安全可靠,施工前期对结构进行施工过程中的数值模拟分析,为结构安全施工提供保障。本文结合实际工程进行施工过程分析,计算施工过程杆件内力和节点位移,计算结果表明,该工程确定的施工方法合理可行的,从而为设计者提供一个实际经验。

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

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。

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.

采用基于复合材料一阶剪切效应理论的有限元法分别研究了含分层损伤的复合材料层合光板、单向加筋板和格栅加筋(ags)板的热屈曲性态。在分析中考虑材料热物理性质与温度相关特性,同时在分层前缘采用了位移约束条件以保证分层区域的各子板的变形相容要求。3种结构的典型算例分析和结果的比较表明,复合材料格栅(ags)板具有很强的抗热屈曲的能力,但是,分层损伤将使其临界温度降低,同时还会导致热屈曲的模态发生改变。本文中提出的方法和所得结论对ags结构的热承载能力预测和损伤容限设计将具有参考价值。

按照美国aar标准,利用有限元软件ansys对40t轴重不锈钢矿石专用敞车车体进行了非线性屈曲分析。文章主要考虑几何非线性,采用增量法对地板有无拱筋的2种车体模型进行分析计算,通过计算结果对比,发现地板上加拱筋不仅提高了车体的强度,还可以增强地板的刚度,使车体在规定载荷内不发生屈曲,提高车体的稳定性。

直埋供热管道在温度应力作用下的屈曲变形是管道设计的一个重要问题。应用有限元软件ansys,建立三维管土相互作用的有限元模型,模拟出温度应力作用下管道非线性屈曲变形过程。对不同的管道埋深、管径、管土摩擦系数以及初始缺陷等影响因素进行参数化分析,得出了不同因素影响下管道的临界屈曲温差和屈曲变形规律。结论表明在初始缺陷小,埋深大,管径大等情况下直埋供热管道具有较强的整体稳定性。

网壳结构具体案例分析——国家大剧院 姓名：宋建宇班级：2011级5班学号201101020530 摘要：网壳结构即为网状的壳体结构，或者说是曲面状的网架结构。其外形为壳， 其形成网格状，是格构化的壳体，也是壳形的网架。它是以杆件为基础，按一定 规律组成网格，按壳体坐标进行布置的空间构架，兼具杆系结构和壳体结构的性 质，属于杆系类空间结构。与平面网架不同，它的承载力特点为沿确定的曲面薄 膜传力，作用力主要通过壳面内两个方向的拉力或压力以及剪力传递。网壳结构 兼有薄壳结构和平板网架结构的优点，是一种很有竞争力的大跨度空间结构。 关键字：壳体结构、优缺点、未来展望 正文： 国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形，平面投影东西方向长轴长度为 212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，比人民 大会堂略低3.32米，基础最深部分

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。

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。

以一31.1m×24.1m跨度的椭圆抛物面辐射式张弦梁结构为分析对象,考虑几何非线性、初始几何缺陷、材料弹塑性及活载的半跨布置,对其非线性屈曲性能进行研究。采用分批分阶段的拉索张拉施工方案,通过对张拉全过程的仿真分析,得到直接指导施工的各组拉索张拉力。研究表明:初始几何缺陷按最低阶屈曲模态分布时,稳定承载力系数并非最小;荷载不对称分布对结构的稳定性更为不利;材料非线性对结构稳定性影响较大;初始几何缺陷取短轴跨度的1/500较为适宜;各组拉索的实际施工张拉力与目标索力差别较小,张拉过程中,群索之间索力的相互影响不大。

采用橡胶支座的隔震方式是目前较成熟的隔震技术,但橡胶支座存在着水平变形大、阻尼较小、耗能不足等问题。sma-橡胶复合隔振支座充分利用了形状记忆合金(sma)丝的超弹性特点,在支座工作时起到恢复力主要补充作用,使得支座在抗侧移能力和耗能方面都得到了加强。通过建立双层球面网壳模型,对其在普通橡胶支座和sma复合橡胶支座两种不同工况下的隔震效果进行对比分析,说明在采用后者的双层球面网壳结构其杆件的内力值和节点位移值都明显降低,受拉的上弦杆和受压的下弦杆无论是受力峰值及其杆件数量都有所减少,提高了网壳结构的变形协调能力,限制了网壳结构薄弱杆件的破坏,sma复合橡胶支座起到了较好的减震耗能作用,对双层球面网壳的隔振作用优于橡胶支座。