板片空间结构的稳定分析

目前工程上对结构进行缺陷稳定分析的主要办法是一致缺陷模态法。而利用该法对板片空间结构进行缺陷稳定分析得到的并不是结构的最小临界荷载。为此,本文提出了改进的方法,并且通过模型试验加以检验,最后通过随机缺陷模态法得到了改进方法的可靠度。通过以上的检验,本文所提出的改进方法是可行的。     

考虑缺陷的板片空间结构稳定分析

在工程中,一致缺陷模态法是对空间结构进行缺陷稳定分析的主要方法,但该法并不适用于板片空间结构的缺陷稳定分析。鉴于此,提出一种改进的方法,即利用结构屈曲前后两个邻近状态的位移之差来模拟结构的初始几何缺陷。由随机缺陷模态法得到的改进方法的可靠度以及与模型试验结果的对比可以证明,改进方法是可行的。     

板片空间结构的缺陷稳定分析

目前工程中主要采用的一致缺陷模态法对板片空间结构进行缺陷稳定分析得到的并不是结构的最小临界荷载。提出了改进的方法,即采用弹性完善空间结构的临界位移作为结构最不利的初始几何缺陷,然后采用New-Raphson法求得结构的临界荷载。根据对随机缺陷模态法得到的改进方法的概率可靠度以及对具体的模型试验的分析,可以认为改进方法所得到的临界荷载是结构的最小临界荷载。     

考虑缺陷的板片空间结构稳定分析

在工程中,一致缺陷模态法是对空间结构进行缺陷稳定分析的主要方法,但该法并不适用于板片空间结构的缺陷稳定分析.鉴于此,提出一种改进的方法,即利用结构屈曲前后两个邻近状态的位移之差来模拟结构的初始几何缺陷.由随机缺陷模态法得到的改进方法的可靠度以及与模型试验结果的对比可以证明,改进方法是可行的.     

板片空间结构缺陷稳定分析及试验研究

板片空间结构是一种轻质、高强的新型空间结构体系,其整体稳定性是研究、设计过程中的一个关键问题.板片空间结构属于缺陷敏感结构,缺陷稳定分析也是迫切需要而尚未完全得以解决的问题.设计两个板片结构试验模型进行稳定性试验.采用自动协调加载控制系统和电测相结合的方法,连续跟踪记录结构失稳全过程的荷载位移曲线以及应变变化情况.并以结构实测缺陷为依据,分别采用实测缺陷法、一致缺陷模态法和改进随机缺陷法考虑节点位置偏差缺陷的影响.结果表明,自动协调加载控制系统可保证对失稳全过程的跟踪,连续数据采集方式采样率高而且数据测量精度高.实测缺陷法可比较精确地反映板片空间结构实际的稳定性能.一致缺陷模态法分析的临界荷载并不是所有缺陷结构中的最小值,其概率可靠度随着模型的变化而变化.通过改进随机缺陷法,对板片空间结构的稳定性能有了比较全面的认识,也定量分析了设计临界荷载和一致缺陷模态法分析的临界荷载的可靠性.     

组合空间结构稳定性能分析

一致缺陷模态法是网壳结构缺陷稳定分析中的一种重要方法,但是根据本文的分析,该法直接应用于组合空间结构却存在一些问题.为了充分发挥一致缺陷模态法的优点,文章提出了具体的改进方法.并讨论了利用改进方法得到的最不利几何缺陷对结构自振频率的影响,得到了一些对组合空间结构设计有益的结论.     

板片空间结构的应用和研究分析

板片空间结构是由薄板及钢管组合而成的一种轻质高强的,综合并吸收其他空间结构体系优点的一种空间结构体系,该结构是航天结构两大设计原则在土建行业中的应用成果。将板片空间结构运用到实际结构中,则需要对该结构的基本概念、设计计算方法等内容有一定的认识。文章根据前人的研究成果,介绍了板片空间结构的结构原理、结构形式,简述了该结构的受力分析方法、初始缺陷的研究等相关内容,提出目前板片空间结构中关于初始缺陷分析这一方面有待解决的问题:研究安装应力对板片空间结构的影响,如何对安装应力的影响定性定量,以及对一致缺陷模态法等分析方法进一步研究以扩大这些方法的适用范围等方面。     

基于改进一致缺陷模态法的轴压圆柱薄壳极限承载力分析

对结构进行缺陷稳定分析的主要方法是一致缺陷模态法和随机缺陷模态法,一致缺陷模态法对薄壁圆柱壳结构进行非线性分析得到的极限承载力与其实际承载能力有一定差距,随机缺陷模态法则工作量很大。基于圆柱薄壳轴压失稳呈现出多模态屈曲的特点,本文提出改进一致缺陷模态法,通过对圆柱壳分别施加不同屈曲模态找到最不利缺陷分布形式。文中通过有限元法验证了改进一致缺陷模态法的可靠性,同时指出按照某一类高阶屈曲模态施加初始缺陷能得到薄壳的最不利极限承载力。     

板片结构稳定性分析的改进随机缺陷法

初始几何缺陷对板片结构体系稳定性的影响是板片结构计算和设计中的一个关键问题。提出一种考虑初始几何缺陷的改进随机缺陷法 ,它弥补了一般随机缺陷法人工计算量大的缺点 ,也回答了设计临界荷载和一致缺陷法得到的临界荷载的可靠性问题。实例为一试验模型 ,通过理想模型、一致缺陷法、改进随机缺陷法以及试验结果的对比 ,得出一些对板片结构体系设计和研究有益的结论。     

基于Koiter理论的板片空间结构缺陷敏感性研究

目前对板片空间结构缺陷的研究主要集中在数值分析方面,尝试基于Koiter理论进行近似解析方法的研究。通过把板片空间结构的网架或网壳部分连续化为板或壳,将板片空间结构简化为双层板或双层壳。再分别对完善的双层板和双层壳进行大挠度方程求解,研究完善结构的初始后屈曲性能。在求解大挠度方程时,省略了边界条件中的耦合项,从而能够应用伽辽金法求解。最后基于Koiter理论,得出板型板片空间结构对缺陷不敏感,而扁壳型板片空间结构对缺陷敏感的结论。     

某车站跨层重载桁架稳定承载力缺陷敏感性研究

为了研究大庆西站跨层重载平面桁架对几何缺陷的敏感性,采用大位移控制法(LDC),提出确定跨层桁架初始几何缺陷的静力变形模态法。分析6种不同幅值初始缺陷条件下跨层桁架结构的非线性稳定承载力,并与一致缺陷模态法计算结果对比,对该平面桁架结构几何缺陷敏感性进行研究。部分结果与相关缩尺模型试验进行比对。研究表明:几何缺陷对结构的承载力影响较小,对结构变形失稳影响较大。经对比分析,静力变形模态法可以作为计算结构稳定承载力的有效方法之一。     

Elasto-plastic stability of single-layer reticulated domes with initial curvature of members

Initial curvature of members is an inevitable geometrical imperfection for reticulated domes. To investigate the stability of single-layer domes with initial curvature of members, the multi-beam method was presented to simulate the initial curvature of members, and two modeling methods were adopted to introduce the initial curvature of members for reticulated domes by means of ANSYS. First, the random imperfection mode method was introduced according to the randomness of initial curvature of members. The example of a Kiewitt-8 dome was used to explain the method and investigate the influence of angle and amplitude random variables on the stability of reticulated domes. Second, the modified consistent imperfection mode method was obtained, which was an efficient method to evaluate the lowest buckling load of the structure with initial curvature of members. Based on this method, the Kiewitt-6 and Kiewitt-8 single-layer reticulated domes were taken as examples to analyze the stability of structures with initial curvature of members, and the influences of initial curvature of members on the ideal structure and the structure with nodes deviation were obtained quantitatively. The results show that, for the ideal structure and the structure with nodes deviation, initial curvature of members can decrease the buckling load of the structure obviously. Initial curvature of members can change the buckling mode and plasticity development of the structure. The influence of initial curvature of members on the elasto-plastic stability of single-layer reticulated domes cannot be neglected.     

大开孔单层椭球网壳-组合楼板混合结构设计及稳定性分析

本文以九寨沟甘海子国际会展中心展厅结构为工程背景,介绍了单层椭球网壳-组合楼板混合结构的分析设计过程。首先,采用相贯节点的计算理论,对该工程采用的鼓节点的设计进行了详细论述。此外,本文采用子空间迭代法对该混合结构进行了特征值屈曲分析;采用非线性有限元理论,结合N-R法和柱面弧长跟踪技术,对该结构进行了考虑初始缺陷的非线性全过程分析;并采用估算公式进行了校核。计算结果表明,特征值屈曲分析结果是局部失稳的极限荷载,而非线性屈曲分析结果是整体失稳的极限荷载。对于有局部刚度薄弱的结构,采用非线性屈曲分析得到的极限荷载更为合理。     

凯威特型板片空间结构在阶跃荷载作用下动力稳定性分析

利用有限元软件ANSYS,分析不同跨度、不同矢跨比下凯威特型板片空间结构的动力稳定性。分别计算构件材料本构模型为弹性和弹塑性下的动静比;研究竖向初始几何缺陷对结构的影响,从而得到影响系数。最终根据动静比和初始缺陷的影响提出结构动力稳定临界力的简化计算公式。