单层球面网壳型式及其静动力性能分析

通过大量凯威特８型单层球面网壳的算例分析,归纳出这一网壳形式的静动力工作性能特点,以供设计球面网壳选型参考。     

LNG储罐单层球面网壳结构动力特性分析

为研究LNG储罐穹顶单层网壳在地震载荷作用下的动力特性,通过3D3S软件建模并借助有限元分析软件ANSYS对单层网壳进行模态分析和地震时程分析,得到结构自身振动特性和动力响应规律。结果表明：穹顶网壳相邻两阶固有频率相近,网壳变形左右对称,后期以整体变形为主。地震波的形态和频率对结构节点位移时程曲线和杆件轴力时程曲线的形状影响较大,结构在人工波作用下动力响应最大,应该选用多条地震波对网壳结构进行包络分析;矢跨比在前10 s相同地震激励下对结构动力响应影响较大,矢跨比为5/36时结构变形最小且最为稳定;整体结构节点位移明显大于单独网壳结构,设计网壳结构时,应该考虑下部结构对网壳动力性能的影响。     

单层椭球面网壳结构体系动力响应分析

单层椭球面网壳结构体系跨度大,结构复杂,利用大型有限元结构分析程序对其进行了结构整体动力分析,得到了结构的自振周期和振型参与系数.该类型大跨度空间钢结构特点是:前几阶振型为整体水平振动,后面的振型为竖向振动和局部振动的耦合作用.由于各阶振型的相互耦合,在进行地震分析时,反应谱分析方法无法满足结构的精度要求,应考虑采用时程分析方法.     

台风作用下弦支网壳结构动力失效

为了研究台风作用下弦支网壳结构的动力失效,采用谐波合成法模拟杭州和舟山地区台风作用下弦支网壳表面各节点的风速时程,在ANSYS中建立弦支网壳结构有限元模型,分析结构自振特性,分别对时域内2个地区台风作用下弦支网壳结构的动力性能进行数值模拟,通过对各指标的分析,得出弦支网壳结构在风荷载作用下动力响应的特点.参考网壳结构在地震作用下动力失效的相关研究,结合弦支网壳动力响应特点,以节点最大位移、塑性杆件比例以及拉索松弛为指标,提出台风作用下弦支网壳结构动力失效判定准则.结果表明,该准则具有一定的合理性和适用性.     

单层筒形同壳结构的选型及其静动力性能分析

本文对两端支承、两个直线边自由的圆柱形壳面的单层筒形网壳结构进行了大量的算例分析．并以结构的几何尺寸比例、网格形式、构造方案作为基本结构参数对网壳型式进行了优选．对优选出来的典型网壳结构又进行了详细的静力住能分析、自振特性分析和用反应谱法计算了地震作用．最后，对这类网壳的设计提出了建议．     

单层网壳结构在简单荷载下动力稳定分析

根据网壳结构的动力稳定判别准则，采用精确的空间梁单元切线刚度矩形式及大转角理论，通过二个典型算例，分别考查在突加阶跃荷载，简谐荷载及三角形脉冲荷载作用下，单层网壳结构的动力稳定性能，并得到了一些主要结论。     

单层球面网壳的动力分析

运用有限元分析软件ANSYS计算分析了网壳跨度、矢跨比、支座刚度和网格尺寸对凯威特型单层球面网壳结构自振特性的影响.得出了正放四角锥型单层球面网壳结构的自振频率变化规律和抗震设计的有关结论.     

单层球面网壳结构的动力特性研究

考虑不同矢跨比、荷载,支座刚度和跨度等多种因素对网壳结构的动力特性的影响,本文采用子空间迭代法系统研究了Ｋ８型单层球面网壳结构的自振特性,得出了Ｋ８型单层球面壳结构的自振规律;对网壳结构的动力特性研究以及实际网壳工程的抗震设计有参考价值。     

单层球面网壳结构的动力特性研究

考虑不同矢跨比、荷载、支座刚度和跨度等多种因素对网壳结构的动力特性的影响,本文采用子空间迭代法系统研究了Ｋ８ 型单层球面网壳结构的自振特性,得出了Ｋ８型单层球面网壳结构的自振规律;对网壳结构的动力特性研究以及实际网壳工程的抗震设计有参考价值     

单层网壳结构的动力破坏指数研究

为了更加有效地反映单层网壳结构的动力响应特征,建立了一种描述单层网壳结构动力破坏程度的新指标--动力破坏指数,并给出了单层Keiwitt型网壳结构对应不同破坏程度的动力破坏指数分界值.在研究地震作用下单层网壳结构各项耗能的计算方法和变化规律的基础上,结合塑性耗能与最大位移建立了动力破坏指数的表达式,并通过对单层Keiwitt型网壳结构进行大量的参数分析,比较了动力破坏指数同位移、塑性杆件数两个指标的对应关系.结果表明,对于存在局部刚度薄弱的单层网壳结构,动力破坏指数的分析结果更加合理.动力破坏指数是进行单层网壳结构动力响应分析的有效指标.     

板锥柱面网壳的静力特性影响因素分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理的新型空间结构形式。采用组合结构有限元法对板锥柱面网壳的静力特性影响因素进行了详尽的分析,着重研究了结构形式、几何参数和边界条件对板锥柱面网壳静力特性的影响。分析结果表明,形式不同的板锥柱面网壳,结构的变形规律及内力分布规律相去甚远,对于同一型式的板锥柱面网壳,仍因其几何外形,尤其是矢跨比的不同有不同的结构反应。板锥柱面网壳是边界条件敏感型结构,边界约束条件的细微变化将有可能使结构产生相当大的变化。因此,了解影响板锥网壳结构静力特性的因素是十分重要的。     

内爆炸作用下钢网壳结构动力响应的数值模拟

应用LS-DYNA有限元程序,建立了大空间钢网壳结构在内爆炸作用下进行动力响应分析的计算模型.通过提取结构表面有限测点的冲击波超压并将其进行本征正交分解(POD),解决了冲击波荷载的时空差异性及结构表面压力场分布问题.采用Ritz-POD法对大空间单层钢网壳结构在内爆炸荷载下的动力响应进行了数值模拟计算,分析了结构高度、矢跨比、炸药TNT当量及爆炸点位置等参数对结构动力响应的影响.结果表明:大空间钢网壳结构的最大位移和应力响应随炸药TNT当量的增加成非线性增大,其中应力响应近似成比例增大,而位移响应则急速增加.偏心爆炸冲击波比中心爆炸对大空间钢网壳构件的损害大,对结构的边跨构件最为不利.所得结论对于大空间钢网壳结构的防爆设计有参考价值.     

单层双曲扁网壳的稳定性

有计划地７８３余例实际尺寸的单层双曲扁网壳进行了非线性全过程分析,求得了它们的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和不对称荷载分布对网壳性能的影响。通过这种大规模参数分析方法,掌握了单层双曲扁网壳稳定性能的规律性,在此基础上提出了供设计人员使用的实用公式．     

局部双层网壳结构非线性屈曲分析

以局部双层球面网壳为研究对象,采用Newton-Raphon增量迭代及弧长法对节点承受均布载荷的网壳进行了非线性有限元分析．对比研究了单层、双层及局部双层网壳的极限屈曲荷载及位移．研究结果表明,局部双层网壳能够明显改善单层网壳的稳定性能,提高其节点屈曲载荷.     

网壳结构静力分析的样条子域法

介绍了样条函数的构造方法和样条子域法的基本原理,应用样条子域法解决网壳结构的静力分析问题,并与ANSYS有限元法的计算结果做了对比。     

柱面网壳结构的地震行波反应分析

以某电厂干煤棚为例,应用有限元方法,计算了水平向一致激励时与考虑行波效应时大跨度柱面网壳结构的地震反应.然后根据计算结果比较了两种地震输入下的结构动力反应.数值分析表明:不同地震输入条件下的结构地震反应峰值存在较大的差异,且变化规律基本上随行波波速单调变化.进一步研究还表明:当行波波速为某一特定值时,结构的某些反应的变化与单调变化规律并不完全一致,存在行波共振的现象.     

某大跨网壳的风致响应影响参数分析

在设计大跨结构时,风荷载是被控制的主要因素。为探讨地面粗糙类别、基本风压、阻尼比和风向角对大跨结构风致响应的影响,以重庆某体育场大跨网壳屋盖为研究对象进行了数值模拟分析。计算结果表明：对于大跨结构,采用随机振动分析时需考虑高阶参与振型的影响,当地面粗糙类别由A类向D类变化时,风致响应会逐渐加强,随基本风压的增大,也会使得风致响应逐渐加强,随阻尼比的增大,风致响应会逐渐减弱,风向角的变化对风致响应影响较大。     

网壳结构火灾反应非线性有限元分析

采用欧洲钢结构协会推荐的钢材高温材料模型确定了钢材的弹性模量和极限强度。通过对导热微分方程进行数值求解,确定了结构钢构件内部的温度场。在此基础上,采用非线性有限元方法分析了空间网壳结构的火灾反应。结果表明,在火灾作用下,网壳结构的承载力迅速降低并最终导致结构的倒塌。