非均布雪荷載作用下單層球面網(wǎng)殼的設(shè)計和穩(wěn)定性能研究.pdf

1、單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是空間結(jié)構(gòu)研究的重點，大跨度空間網(wǎng)殼失穩(wěn)往往發(fā)生在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞之前，因而其設(shè)計的決定因素并非由強(qiáng)度確定，而取決于網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能，這使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題備受關(guān)注。而空間結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞的實例表明網(wǎng)殼對非均布雪荷載引起的失穩(wěn)較為敏感。目前，對于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析已作過不少研究，而非均勻雪荷載作用下單層球面網(wǎng)殼的穩(wěn)定性研究較少。
　　本文以凱威特型單層球面網(wǎng)殼作為研究對象，根據(jù)有限元理論建立空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。運(yùn)用空間結(jié)構(gòu)分析

2、設(shè)計軟件MST進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，再采用ANSYS有限元分析軟件對單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性穩(wěn)定性分析。通過對不同雪荷載分布情況下網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的非線性荷載—位移全過程的分析，較為完整地了解了單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在不同雪荷載分布下整個加載過程中的剛度以及穩(wěn)定性的變化歷程，并合理確定其穩(wěn)定承載力。
　　本文在研究中不僅考慮了雪荷載在網(wǎng)殼投影面上的不同分布，同時考慮了沿網(wǎng)殼徑向雪荷載分布的不均勻性。分析結(jié)果表明結(jié)構(gòu)半跨最外兩環(huán)作用非均布雪荷載時，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)

3、定承載力最小。與全跨作用均布雪荷載時的穩(wěn)定承載力相比，降低了37.3％;與半跨作用均布雪荷載時的穩(wěn)定承載力相比，降低了21.15％。在雪荷載作用位置相同時，考慮雪荷載沿網(wǎng)殼徑向的不均勻分布情況下，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載力均有不同程度的下降，三種情況下下降的百分比分別為29.6％，10.3％以及5.1％。這說明在分析單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的靜力穩(wěn)定性能時，不僅要考慮雪荷載在網(wǎng)殼投影平面上的不均勻分布，還要考慮沿結(jié)構(gòu)徑向雪荷載的不均勻分布的影響。本文所設(shè)計的