單層球面網(wǎng)殼的最不利動荷載分析和動力失效分析.pdf

1、本文對單層球面網(wǎng)殼進行了簡單動荷載及地震作用下的動力響應分析，最終在最不利動荷載、結構火效類型、失效機理分析等方面得出重要結論。 本文以跨度40m、50m、矢跨比為1/5、1/7四種K8型單層球面網(wǎng)殼結構為例，同時考慮兒何非線性與材料非線性，對網(wǎng)殼結構進行了簡諧荷載、階躍荷載及地震作用下的結構最不利荷載分析。通過對不同頻率簡諧荷載、不同持時階躍荷載、場地卓越周期及地震波平臺段持時的研究，建立起結構動力響應與結構白振特性以及荷載頻

2、譜特性之間的關系，明確了何種條件下的荷載為結構最不利荷載。分析表明：無論水平還是豎向簡諧荷載，當激勵頻率與激勵作用方向最大振型參與系數(shù)所對應的固有頻率接近時，結構的動力響應最強烈，所對應的極限荷載最低，為結構的最不利荷載；無論水平還是豎向階躍荷載，當荷載持時為荷載作用方向最大振型參與系數(shù)所對應的同有周期的1/2時，結構的動力響麻最強烈，所對應的極限荷載最低，為結構的最不利荷載：無論是水平還是豎向地震作用，當場地卓越周刪T<,g>相同時，

3、結構極限加速度峰值隨著平臺段持時的增加而降低。另外，如果T<,g>與L(結構第一階白振周期)一致或接近，則T<,i>所對應的地震作用方向的振型參與系數(shù)越大，結構的極限加速度峰值越低。 在此基礎上，通過對不同頻率簡諧荷載和不同持時階躍荷載作用下的全過程響應分析，歸納出單層球面網(wǎng)殼的兩大火效類型，即動力失穩(wěn)利強度破壞，并從結構剛度矩陣的角度，剖析了單層球面網(wǎng)殼結構在上述兩種荷載下的矢效機理，并與靜力穩(wěn)定性進行了對比。分析表明：在簡諧

4、荷載下，塑性桿什的比例與失效類型無明顯規(guī)律，但從整體破壞過程的角度而言，強度破壞的結構住位移發(fā)展、塑性桿件數(shù)量的增加以及塑性開展過程兒方面都早現(xiàn)顯著的征兆。另外，外荷載頻率是處丁共振區(qū)內(nèi)還是共振區(qū)外與火效類型無明顯規(guī)律；在階躍荷載下，塑性桿什愈多，結構愈易發(fā)生強度破壞，最小極限荷載一般對應強度破壞；結構動載失效的原因是由于結構出現(xiàn)足夠多的塑性鉸，而最終成為機構所致，物理非線性起控制作用，而靜載失效主要是由于桿件軸向力的影響，幾何非線性起