單層球面網(wǎng)殼動(dòng)力失穩(wěn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究.pdf

1、近幾十年里,網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)憑借其優(yōu)美的造型、合理的受力形式及較大的跨度,在各地的體育場(chǎng)館和會(huì)展場(chǎng)館建設(shè)熱潮中得到了廣泛工程實(shí)踐。鑒于我國(guó)地處地震災(zāi)害嚴(yán)重的區(qū)域,學(xué)者們對(duì)以網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為代表的大跨空間結(jié)構(gòu)在地震作用下的倒塌失效機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)的研究工作。目前,對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)動(dòng)力穩(wěn)定性問(wèn)題的理論研究逐漸成熟,學(xué)者們揭示了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)震下可能發(fā)生的兩種失效模式,動(dòng)力失穩(wěn)和動(dòng)力強(qiáng)度破壞。反觀理論研究工作的蓬勃,從試驗(yàn)角度去驗(yàn)證和探究網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)震失效機(jī)理的工作相對(duì)少

2、得多,學(xué)者們鮮有試驗(yàn)依據(jù)去支撐自己的理論研究。基于此,本課題旨在對(duì)一簡(jiǎn)化單層球面網(wǎng)殼開展了模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究,力圖站在試驗(yàn)的角度去探討網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗震性能及其倒塌失效模式,并利用已有的理論成果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。最后將試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理,初步建立了一套數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),供廣大學(xué)者參考。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)對(duì)一原型單層球面網(wǎng)殼進(jìn)行了簡(jiǎn)化,通過(guò)確定相似比,得到了試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母鞑糠謪?shù),最后制作成節(jié)點(diǎn)定位準(zhǔn)確的單層球面網(wǎng)殼模型。

3、r>　　(2)對(duì)加工好的網(wǎng)殼模型進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),測(cè)試模型的自振特性參數(shù)(固有頻率和阻尼比),獲取模型在單向簡(jiǎn)諧荷載作用下的結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)(節(jié)點(diǎn)加速度、位移和桿件應(yīng)變信號(hào)),最后讓模型結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌破壞。
　　(3)使用通用有限元軟件Abaqus對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行精細(xì)化建模,在建模過(guò)程中考慮了節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量影響并在模型底部加以試驗(yàn)實(shí)測(cè)的動(dòng)力荷載。通過(guò)獲取結(jié)構(gòu)的自振特性和動(dòng)力荷載作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)以及模擬結(jié)構(gòu)倒塌全過(guò)程,并將其與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比