单层球面网壳结构抗震性能分析

应用ＳＡＰ９１程序,对凯威特型单层球面网壳结构进行了多种参数分析,讨论了跨度、矢跨比、屋面形式对网壳结构动力反应特性的影响,同时应用时程分析的方法,得出凯威特型球面网壳的地震反应分布规律,给出了Ｋ８型单层球面网壳结构地震作用系数建议取值。     

单层球面网壳结构的地震响应分析

随着单层网壳结构的广泛应用，对其地震响应分析是非常必要的，本文对K8型单层球面网壳进行了地震响应分析，得到相应规律。     

联方型单层球面网壳的地震响应

以40 m跨度的联方型单层球面网壳为分析对象,并以位移准则作为动力稳定性判别方法,分析了该网壳受地震作用下的动力响应,得到了联方型网壳结构达到失稳临界峰值后,继续施加荷载,网壳结构位移不会突增,不会因达到失稳临界值而突然倒塌的结论。     

60mK8型单层球面网壳减震研究

对跨度为60m的K8型单层球面网壳进行了支座减震分析。结合对结构在有控和无控状态下自振特性的分析,阐述了单层球面网壳结构的减震控制原理,并在频遇地震作用下,进行了减震效果分析。     

单层球面网壳在多维地震作用下的随机响应分析

采用课题组推导的多维虚拟激励理论方法及自编计算机程序，对常用K6型单层球面网壳多维地震反应规律进行了系统研究。论文首先对功率谱计算时的参数取法进行了讨论，然后对单层球面网壳进行了大量多维与单维响应对比分析，考虑了矢跨比、荷载、跨度等主要结构参数影响，给出了主肋、环杆、斜杆在不同参数下多维与单维地震反应对比规律及数值范围。分析结果表明，网壳大量主要受力杆件三维地震内力远远大于单维地震内力，得出在网壳抗震设计中必须要进行三维地震作用分析的结论。本文结果为网壳工程设计提供了参考。     

短程线型单层球面网壳抗震分析

本文采用子空间迭代法分析了不同跨度、矢跨比、网格尺寸、屋面荷载和支座刚度的短程线型单层球面网壳的自由振动特性,采用振型分解反应谱法计算了上述网壳在不同地震设防烈度和场地条件下的地震反应。通过计算分析,得出了网壳自振周期的变化规律,并建议了其竖向和水平向的地震内力系数的取值。     

单层球面网壳结构自振特性分析

对单层球面网壳结构的几何拓朴特点进行了分析,编制了相应的宏,实现了单层球面网壳结构的自动建模。     

单层球面网壳的优化设计

提出了单层球面网壳结构的一种优化设计方法 ,它是一种以网壳的总造价为目标函数 ,取网壳的网格数、矢高、杆件截面面积和节点体积作为优化设计变量 ,采取直接搜索法与准则法相结合的优化设计方法 .基于用 Fortran90软件编制的优化设计程序 ,对单层球面网壳结构进行了大量的计算 ,用回归分析得出网壳最优网格数、矢高、杆件截面面积和节点体积 ,同时使杆件面积规格化 ,以便直接用于实际工程     

某单层球面网壳结构设计

对某70m直径单层球面网壳进行结构设计,根据受力情况选用了三种截面形式的矩形钢管,主要对自重荷载、温度荷载、雪荷载以及风荷载组合工况下的杆件进行验算。结果表明,杆件承载力满足《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)要求。对网壳结构进行整体稳定分析,首先通过弹性屈曲分析确定最不利工况,然后在最不利工况下,对网壳进行仅考虑几何非线性的屈曲分析及考虑材料及几何双非线性全过程分析。结果表明,网壳的稳定承载力满足《空间网格结构技术规程》(JGJ 7—2010)要求。     

单层球面网壳稳定性分析

采用大型通用有限元软件ANSYS建立了肋环斜杆型单层球面网壳有限元模型,对其在半跨均布荷载条件下进行稳定性分析,分别用一个单元模拟一根杆和两个单元模拟一根杆分析,将两种结果进行比较,包括各种稳定性系数大小变化、稳定性态变化、缺陷的模式、敏感性等,说明不同类型稳定性的特点,得出一杆两单元考虑了构件自身稳定和整体稳定的耦合,求解的临界荷载因子更加准确。     

单层网壳结构的模糊决策分析

本文提出了单层网壳结构的模糊决策方法 ,其中决策模型的目标函数中不仅考虑了单层网壳结构的杆件费用和节点费用 ,而且还考虑了结构的维护费用以及遇到自然灾害时损失的期望值 ,另外在约束条件中考虑了强度、刚度、稳定等因素中存在的模糊信息 ,从而构成了单层网壳结构的模糊决策问题。在其模糊决策问题的求解过程中 ,分两个阶段进行求解。在第一阶段 ,以结构造价为目标函数 ,求解其模糊最小设计 ;而在第二阶段是在第一阶段中求出的模糊最小设计的基础上 ,进一步考虑结构的维护费用和损失期望值 ,求出单层网壳结构的最终模糊优化解。     

单层球面网壳结构的弹塑性稳定分析

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。     

TMD系统在单层柱壳振动控制中的适用性分析

考虑单层圆柱面网壳结构动力性能的特点 ,本文对于这种结构采用TMD系统减震是否合适进行了分析。在水平地震作用下 ,对两种形式的单层圆柱面网壳进行了控制效果的比较 ,并得出了一些工程设计有用的结论     

均布荷载作用下单层球面网壳的弹塑性失稳模式研究

为揭示单层球面网壳结构在静力均布荷载作用下的失稳模式与失效机理,预测结构可能发生的破坏模式和承载能力,基于双重非线性全过程分析理论,采用ANSYS软件对典型球面网壳结构开展稳定性参数分析,系统考察结构的荷载-位移全过程曲线、塑性发展分布、屈曲模态等特征响应。并以典型算例为代表,从宏观和微观两个方面诠释了单层球面网壳结构可能发生的3种失稳模式:弹性失稳、弹塑性提前失稳、弹塑性失稳。指出弹塑性提前失稳是由于结构强度破坏诱发的一类承载力偏低的失稳模式,为提高结构安全性,在网壳稳定性设计阶段中应避免出现此类失稳模式。     

天津水游城树状支承单层网壳结构性能分析

目前,单层网壳结构已广泛应用于体育馆、会展中心等大跨度建筑中。天津水游城是一大型商业建筑工程,根据其屋盖结构的造型和构成,经过比较后采用有树状支承的单层网壳结构体系来满足建筑功能的要求。利用MIDAS建立了结构的空间有限元模型,在各种荷载工况和组合下进行结构计算,得到了结构的受力和变形特点,并通过控制杆件的应力比选定截面规格,进而通过静力分析、反应谱分析、屈曲分析和非线性分析,得到了树状支承单层网壳结构的各项结构性能,可为工程设计提供参考。     

短程线型球面网壳弹塑性稳定性分析

有计划地对480余例实际尺寸的短程线型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得了极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布等因素对网壳稳定性能的影响,并重点讨论了材料非线性对极限承载力的影响。通过大规模参数分析研究,较全面了解了短程线型单层球面网壳弹塑性稳定性能;在短程线型网壳弹性极限承载力公式基础上,利用塑性折减系数对其进行修正,提出了短程线型单层球面网壳弹塑性极限稳定承载力的实用计算公式。     

陕西省自然博物馆球幕影院网壳结构设计

较详细地介绍了直径 3 7 40m ,总高 3 0 2 7m的陕西省自然博物馆球幕影院的网壳设计过程。设计采用XJDST 1钢网架辅助设计软件 ,结构分析采用了基于U .L列式的薄壁构件空间梁 柱单元。除考虑网壳的强度、刚度外 ,还分析了单层球壳的屈曲模态和振动模态的形式 ,通过非线性分析 ,跟踪了网壳屈曲的全过程。针对该项目进行了风洞试验 ,利用球形网壳的风压云图进行了风载验算。设计方法可供同类工程参考。     

施威德勒穹顶弹塑性稳定性能研究

通过有计划地对400余例实际尺寸的施威德勒型单层球面网壳进行双重非线性全过程分析,求得网壳的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称以及考虑材料非线性等因素对网壳稳定性能的影响,较全面了解了施威德勒型单层球面网壳弹塑性稳定的规律性,为此类网壳结构的工程实践提供了理论依据和设计参考。并得出以下几点结论:(1)为保证网壳的安全性,网壳的极限承载力应由双重非线性全过程分析确定。(2)施威德勒穹顶属于缺陷敏感性结构。(3)竖向荷载不对称分布对网壳极限承载力影响较小。(4)工程设计中应适当考虑支承条件变化对网壳极限承载力的影响。     

K型单层球面网壳结构的静动力性能分析

利用空间梁单元有限元理论，采用电子计算机，重点对凯威特型单层球面网壳进行了详细的静力和动力性能研究。静力性能包括不同跨度，不同矢跨比的网壳在各种荷载组合下的内力与变形特点，动力性能包括上述结构的自振特性与结构在水平和竖向地震作用下的反应，在上述分析的基础上，本文对凯威特型单层球面网壳的选型和具体设计提出了重要的参考意见。     

河北省科技馆单层球面网壳结构的设计、施工及非线性屈曲分析

本文结合一工程实例,介绍了大矢跨比开孔单层球面网壳结构的设计过程,并简要说明了该网壳的制作安装方法。同时,本文应用T.L.列式下的等截面空间直线梁单元,采用Block Lanczos方法求出了前5阶特征值;结合柱面弧长法等平衡路径跟踪技术,对网壳结构进行了考虑初始几何缺陷影响的非线性全过程屈曲分析。最后,本文得出了一些结论供相关工程参考。