節(jié)點剛度對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定影響的研究.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)受力合理，能跨越較大的空間，具有廣闊的發(fā)展前景。穩(wěn)定問題向來是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重點，也是單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計所要考慮的最主要的因素。 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接方式很多，但不論采用哪種連接方式，節(jié)點總是具有一定的連接剛度，節(jié)點的大小和連接剛度是影響單層網(wǎng)殼屈曲的重要因素之一。傳統(tǒng)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)分析較少注意到節(jié)點剛度對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的影響，在工程設(shè)計中常常為了分析的方便，對單層網(wǎng)殼大多把節(jié)點當(dāng)成理想剛接，而雙層網(wǎng)殼大多把節(jié)點考慮成鉸接。但實際上

2、，桿件連接處的節(jié)點剛度都是介于完全剛性與理想鉸接之間，將節(jié)點連接按半剛性處理才是最合理的，因此考察節(jié)點剛度對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力的影響具有重要的理論研究意義和工程實用價值。 本文首先綜述了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定分析理論的研究現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了非線性后屈曲路徑最有效的跟蹤方法－弧長法，詳細(xì)分類研究了國內(nèi)外典型的半剛性連接構(gòu)件的單元模型和節(jié)點連接模型，在此基礎(chǔ)上提出了本文所采用的半剛性連接模型，并推導(dǎo)了該半剛性連接模型的剛度矩陣，并就半剛節(jié)點模

3、型的具體計算機實施設(shè)計了算法。 在具體建立網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的有限元計算模型時，采用通用有限元軟件ANSYS，并通過ANSYS的二次開發(fā)技術(shù)，加上本文提出的半剛節(jié)點的實施技術(shù)，有效地模擬了半剛性網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定分析。文章通過研究幾何非線性的多個算例，對這些算例進行了分析與比較，得到一系列可隨節(jié)點剛度變化的穩(wěn)定承載力，并分析了節(jié)點剛度對網(wǎng)殼穩(wěn)定承載力的影響。 文章最后，通過一個試驗的研究，以及對試驗?zāi)Ｐ偷姆蔷€性有限元屈曲分析，得出了與