半剛性節(jié)點(diǎn)單層柱面網(wǎng)殼試驗(yàn)及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、工程設(shè)計(jì)中，單層網(wǎng)殼的穩(wěn)定性能一直倍受人們關(guān)注，在進(jìn)行網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析時(shí)，選擇正確的結(jié)構(gòu)計(jì)算模型是至關(guān)重要的。近年來，人們對(duì)剛接單層網(wǎng)殼的彈性穩(wěn)定性和彈塑性穩(wěn)定性的研究取得了豐碩的成果。然而，空間結(jié)構(gòu)中的很多節(jié)點(diǎn)都是半剛性節(jié)點(diǎn)，所謂半剛性節(jié)點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn)具有一定的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，是介于剛接節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)之間的一種節(jié)點(diǎn)體系。在工程設(shè)計(jì)中，它通常被當(dāng)作鉸接節(jié)點(diǎn)，認(rèn)為其不具有抗彎能力，因而不被實(shí)際工程所采用。實(shí)際上，半剛性節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼有很多優(yōu)點(diǎn)，它構(gòu)造簡

2、單、裝配方便、造型美觀，具有十分廣闊的工程應(yīng)用前景。目前對(duì)半剛性節(jié)點(diǎn)單層網(wǎng)殼的穩(wěn)定性研究還非常有限，對(duì)單層網(wǎng)殼整體模型試驗(yàn)開展很少，沒有形成可供實(shí)際工程參考的理論成果，嚴(yán)重制約了此類網(wǎng)殼的工程應(yīng)用。
　　螺栓球節(jié)點(diǎn)是當(dāng)前國內(nèi)外最廣泛應(yīng)用的半剛性節(jié)點(diǎn)，本文利用ANSYS有限元軟件，系統(tǒng)地闡述了這種半剛性節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼的建模方法，建立了半剛性節(jié)點(diǎn)單層柱面網(wǎng)殼的有限元分析模型，對(duì)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了非線性全過程屈曲分析，提取了結(jié)構(gòu)荷載-位移全過程曲

3、線，屈曲模態(tài)等信息。
　　進(jìn)一步開展了半剛性節(jié)點(diǎn)單層柱面網(wǎng)殼整體模型的靜載試驗(yàn)的研究工作，利用激光全站儀測量了節(jié)點(diǎn)的初始缺陷，比較了缺陷模型和理想模型的承載力。得到了此種半剛性節(jié)點(diǎn)單層柱面網(wǎng)殼模型在中間節(jié)點(diǎn)加載下位移最大節(jié)點(diǎn)的荷載-位移全過程曲線，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)模態(tài)，網(wǎng)殼中螺栓球節(jié)點(diǎn)的豎向位移以及主要受力桿件的應(yīng)力-應(yīng)變變化曲線。
　　通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果的對(duì)比分析可知，本文提出的半剛性節(jié)點(diǎn)網(wǎng)殼的數(shù)值模擬方法能夠較準(zhǔn)確