K8型單層球面網(wǎng)殼非線性動(dòng)力分析.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有剛度大、自重輕、造型豐富美觀、綜合技術(shù)指標(biāo)好等特點(diǎn)，是大跨度空間結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)形式之一。目前，國內(nèi)外文獻(xiàn)在網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力性能的研究領(lǐng)域取得了很多成果。K8型單層球面網(wǎng)殼是單層網(wǎng)殼的一種，是一種常見的網(wǎng)殼形式。對(duì)此種單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)的決定因素并非由強(qiáng)度確定，而取決于它的穩(wěn)定性能。目前對(duì)單層球面網(wǎng)殼靜力穩(wěn)定性己經(jīng)研究的較為成熟，而對(duì)其在地震等隨機(jī)荷載作用下的非線性動(dòng)力穩(wěn)定性能的研究，尚處于研究階段。本文以K8型單層球面網(wǎng)殼結(jié)

2、構(gòu)作為研究對(duì)象，根據(jù)非線性有限元理論建立了空間梁單元的切線剛度矩陣，編制了非線性動(dòng)力穩(wěn)定程序。利用比例法調(diào)整地震作用的加速度值和地震波持續(xù)時(shí)間，使地震波的加速度峰值和地震波持續(xù)時(shí)間都符合計(jì)算要求，分別計(jì)算了周邊固支和周邊鉸支的K8型單層球面網(wǎng)殼在不同峰值加速度的地震荷載作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)和在不同持續(xù)時(shí)間的地震波作用下的動(dòng)力響應(yīng)，得到網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)位移，繪制出網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)位移-加速度全過程曲線和網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)位移時(shí)程曲線,找到網(wǎng)殼最

3、先失穩(wěn)點(diǎn)，同時(shí)繪制出網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在不同峰值加速度的地震作用下的變形圖。通過B—R動(dòng)力穩(wěn)定臨界荷載的判定準(zhǔn)則，并結(jié)合網(wǎng)殼的失穩(wěn)節(jié)點(diǎn)的位移時(shí)程曲線和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的變形，判定K8型單層球面網(wǎng)殼在地震荷載作用下的動(dòng)力穩(wěn)定臨界荷載。計(jì)算結(jié)果表明，通過上述方法可以有效的判定網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的動(dòng)力穩(wěn)定臨界荷載。通過變換地震波對(duì)結(jié)構(gòu)作用的持續(xù)時(shí)間，分析了地震波持續(xù)時(shí)間對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力剛度和動(dòng)力穩(wěn)定性的影響，并根據(jù)B—R動(dòng)力穩(wěn)定臨界荷載的判定準(zhǔn)則，判定結(jié)構(gòu)在不