強震下網(wǎng)殼動力分析及破壞模式研究.pdf

1、近些年來，空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展相當(dāng)迅猛。并且很多空間建筑已成為藝術(shù)作品被人們所津津樂道。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是一種頗具魅力的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，因其造型美觀、受力合理、能覆蓋較大的空間，被廣泛應(yīng)用于體育場館、車站、會展中心以及其它重要的公共建筑中，結(jié)構(gòu)重要性等級通常較高，一旦發(fā)生破壞對人民的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重危害。關(guān)于空間結(jié)構(gòu)在靜力方面的研究時至今日已經(jīng)取得了很大的成就，其基本理論已經(jīng)相當(dāng)成熟。但其在動力特別是像在地震作用下的力學(xué)性能還處于發(fā)展和完善階段。因此研

2、究大跨度空間結(jié)構(gòu)在強震作用下的響應(yīng)具有重大的現(xiàn)實意義。在強震等動力荷載作用下，網(wǎng)殼可能出現(xiàn)塑性發(fā)展較淺，結(jié)構(gòu)剛度幾乎沒有削弱，結(jié)構(gòu)位移較小的動力失穩(wěn)破壞。也可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)塑性發(fā)展較深，剛度嚴(yán)重削弱的強度破壞，也可能出現(xiàn)動力失穩(wěn)破壞與結(jié)構(gòu)強度破壞的綜合作用。
　　 本文結(jié)合最近的參考文獻，在前人的工作基礎(chǔ)之上，以單層球面K8型網(wǎng)殼及慶陽體育館為工程背景，利用非線性有限元理論，通過大型有限元軟件ANSYS研究了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在強震作用下的動

3、力性能及破壞模式。主要工作如下：⑴對工程中常用矢跨比為1/3、1/5、1/7的單層球面K8型網(wǎng)殼進行了模態(tài)分析，總結(jié)了隨矢跨比變化網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)自振特性的變化規(guī)律，及其靜力恒荷載幾何剛度對結(jié)構(gòu)自振特性的影響；⑵在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，采用基于結(jié)構(gòu)響應(yīng)的全過程分析方法，利用軟件ANSYS，綜合宏觀、微觀響應(yīng)指標(biāo)，對單層K8型球面網(wǎng)殼進行動力分析研究；并通過典型算例的分析比較，確定了單層K8型球面網(wǎng)殼的破壞模式及其特征；⑶利用前面對單層K8球面網(wǎng)殼的