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考虑杆件失稳的半刚接网架稳定性研究被引量:4
2019年
在传统的网架结构设计与分析中,常假定杆件之间的节点为理想刚接或铰接,而实际网架中的节点属于半刚性节点.为了理清节点弯曲刚度对网架稳定性能的影响,提出了一种含有杆件初弯曲的半刚接力学模型,针对具有不同节点弯曲刚度的网架开展了大量的双重非线性分析,探讨了杆件失稳与网架整体失稳之间的内在关系.主要得出如下结论:提出的力学模型可方便有效地考虑网架中的杆件失稳、节点刚度及杆件初弯曲问题;对于具有杆件初弯曲的网架而言,当正则化弯曲刚度κb大于3.0时,网架的极限荷载基本接近;当κb小于1.5~2.0后,极限荷载明显降低.提高节点的弯曲刚度可有效提高网架的稳定承载能力;杆件初弯曲对网架的稳定承载能力有一定影响,随着κb的减小,具有初弯曲杆件的半刚接网架的极限荷载下降量逐渐增大;杆件初弯曲的分布形式不同,网架的失效模式不同.同时失稳杆件的位置具有一定的规律,即失稳杆件集中分布在某一列或某两列的纵向或横向网格内;杆件初弯曲的存在会加剧P-Δ效应,使得部分压杆提前丧失稳定;提出的能考虑杆件失稳的半刚接网架力学模型可推广至双层球面与双层柱面网壳等其他类型的空间网格结构.
李会军何双华
关键词:网架杆件失稳
考虑杆件失稳的单层球面网壳稳定性分析与试验研究被引量:12
2017年
为研究杆件初始缺陷和杆件失稳对网壳结构稳定性的影响,采用ANSYS有限元分析软件,引入杆件的初始缺陷,考虑杆件自身的屈曲破坏,确定其最不利整体缺陷模态和杆件缺陷模态。采用传统梁单元模型和精细化壳单元模型分别对采用圆钢管、矩形钢管、工字钢三种不同截面形式杆件的网壳结构进行稳定性分析,结果表明,考虑杆件缺陷的网壳结构稳定承载力大幅度降低。进行杆件轴力跟踪分析和杆件失稳传导分析发现,单层网壳的整体稳定破坏源于单根杆件的率先屈曲,杆件失稳瞬间迅速向相邻杆件传导,导致结构整体破坏。进行了K6(2)工字钢截面网壳的加载破坏试验,验证了预设缺陷的单根杆件失稳并传递诱发了整体破坏,且承载力受工字钢弱轴缺陷的影响很大。
顾磊肖坤张剑刘畅刘强
关键词:网壳结构
网壳结构考虑杆件失稳过程的整体稳定分析被引量:16
2014年
通过引入杆件初始缺陷的方法对杆件失稳过程及其对网壳结构整体稳定性能的影响进行分析。首先研究杆件的单元划分数量和缺陷幅值对杆件稳定承载力的影响,提出合理的缺陷幅值。进而计算分析了世博轴阳光谷网壳结构杆件失稳过程中的内力变化及对结构整体稳定性能的影响。结果表明,结构非对称、杆件截面有强弱轴的网壳结构易引起杆件失稳,网壳结构整体稳定分析中可通过对杆件施加初始缺陷有效地考虑杆件失稳对整体稳定性能的影响;对整体失稳之前存在杆件失稳的网壳结构,有必要引入杆件初始缺陷考虑杆件连续失稳的影响。最后提出了网壳结构稳定分析的合理计算流程。
田伟董石麟干钢
关键词:网壳结构杆件失稳
考虑两端铰接杆件失稳的网壳结构稳定承载力分析
本文基于通用有限元分析软件,采用梁单元对网壳结构中的两端铰接杆件进行建模,并将杆件端部节点转动自由度释放,以实现铰接节点的模拟,相邻杆件通过耦合交汇处节点的平动自由度进行连接。对具有不同几何参数的单根轴压杆件进行特征值屈...
白光波董石麟
关键词:网壳结构铰接杆件失稳稳定性分析
考虑杆件失稳的单层球面网壳整体稳定性研究
单层网壳结构的稳定性是空间结构研究的重点。目前,对于网壳结构稳定性分析的重点主要是网壳结构的整体稳定性。然而,在实际网壳结构中不可避免的存在初始几何缺陷,主要体现为节点缺陷和杆件缺陷。其中节点缺陷对稳定性影响的研究成果比...
马腾飞
关键词:钢结构设计单层球面网壳结构初始几何缺陷
单层柱面网壳结构杆件失稳判别方法
为了解和掌握杆件失稳对网壳稳定性的影响,指出如何判别网壳结构杆件失稳的关键问题并提出杆件失稳的判别方法。采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对已有网壳试验进行对比分析,得到模型结构的杆件全过程响应及杆件失稳的传播...
严佳川范峰曹正罡
关键词:杆件失稳弹塑性初始几何缺陷单层柱面网壳结构有限元软件
考虑杆件失稳的网壳结构稳定分析方法被引量:36
2012年
网壳结构在整体失稳之前可能存在杆件失稳,但目前网壳稳定分析中大多没有考虑杆件失稳问题。该文通过引入杆件初始缺陷的方法研究杆件失稳对网壳结构整体稳定性的影响。首先讨论了单根杆件的单元划分数量、缺陷形式和缺陷幅值的确定方法,进而分析网壳结构单根杆件失稳后的内力变化及对网壳整体稳定性的影响。算例分析表明:网壳整体稳定分析中可通过对杆件施加初始缺陷有效地考虑杆件失稳的影响;对整体失稳前存在杆件失稳的网壳结构,有必要引入杆件缺陷考虑杆件失稳的影响,不考虑杆件失稳会过高估计结构的承载能力。最后提出了网壳结构稳定分析的合理计算流程,与试验结果的比较表明该文方法合理、有效。
田伟赵阳董石麟
关键词:网壳结构杆件失稳
考虑杆件失稳的单层网壳结构二阶计算方法被引量:6
2012年
针对目前普遍采用的二阶分析方法存在的问题,分别推导了考虑梁柱效应的受拉与受压杆件的位移插值函数。利用级数展开,提出了同时适用于受拉与受压情况、考虑梁柱效应的杆件失稳前计算模型。引入杆件失稳判别条件与杆件失稳后计算模型,建立了考虑杆件失稳的单层网壳结构二阶分析计算方法。算例分析表明:该文方法能较好体现二阶效应与杆件失稳对结构位移与承载力的影响,具有较高的计算精度与效率。不考虑杆件失稳会高估结构承载力,不考虑二阶效应无法准确计算结构响应,因此对单层网壳结构进行分析计算时应考虑杆件失稳,且采用二阶分析方法。
丁阳齐麟李忠献
关键词:单层网壳二阶效应杆件失稳
考虑杆件失稳影响的网壳结构稳定性研究被引量:20
2012年
为了解和掌握杆件失稳对网壳稳定性的影响,指出判别网壳结构杆件失稳的关键问题并提出杆件失稳的判别方法。采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对已有网壳试验进行对比分析,得到模型结构的全过程响应、杆件失稳的判断结果和杆件失稳对结构的影响,分析结果符合已有试验结果。并以Kiewitt8型球面网壳为例,分析网壳结构杆件失稳特征及在网壳结构中的传播规律。同时,在考虑杆件稳定性的基础上,考察材料非线性、初始几何缺陷以及杆件挠曲二阶效应和挠曲失稳杆件稳定性和网壳稳定性的影响规律。结果表明提出的方法可以有效地判断网壳结构杆件的稳定性,杆件失稳及其传播将直接影响结构稳定性。
范峰严佳川曹正罡
关键词:网壳杆件失稳初始几何缺陷弹塑性
考虑损伤累积及杆件失稳效应的网壳结构极限承载力分析被引量:12
2012年
为准确分析地震作用下网壳结构的极限承载力,推导了适用于网壳结构常用杆件圆钢管的考虑损伤累积的混合强化本构模型;引入了杆件失稳判别条件和杆件失稳后的力学模型;编写了考虑损伤累积和杆件失稳效应的基于有限元软件ABAQUS空间梁单元的材料子程序VUMAT-DMB。通过与理论计算结果和已有试验结果进行比较,验证了所编程序的正确性和准确性。算例分析表明:考虑损伤累积对网壳结构极限承载力影响不大,杆件失稳效应将明显降低网壳结构极限承载力。
丁阳葛金刚李忠献
关键词:网壳结构

相关作者

李忠献
作品数:533被引量:3,602H指数:33
供职机构:天津大学
研究主题:地震反应 钢筋混凝土 爆炸荷载 半主动控制 磁流变阻尼器
丁阳
作品数:287被引量:1,312H指数:18
供职机构:天津大学
研究主题:模块化 爆炸荷载 大跨度空间结构 磁流变阻尼器 连接节点
齐麟
作品数:56被引量:158H指数:6
供职机构:中国民航大学机场学院
研究主题:地震作用 极限承载力 单层网壳结构 海洋放线菌 杆件失稳
董石麟
作品数:693被引量:3,850H指数:34
供职机构:浙江大学建筑工程学院
研究主题:空间结构 预应力 索穹顶结构 网壳结构 网架结构
田伟
作品数:61被引量:322H指数:10
供职机构:中国建筑股份有限公司
研究主题:高层建筑 超高层建筑 钢筋混凝土 装配整体式 配筋量