單層橢圓拋物面網(wǎng)殼在強震作用下的動力性能研究.pdf

1、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的力學(xué)性能和豐富多彩的建筑形式，其應(yīng)用越來越廣泛。目前網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在靜力穩(wěn)定方面的研究已經(jīng)取得了一系列的科研成果，然而這類結(jié)構(gòu)在地震等動力作用下的研究還很不充分。了解隨著構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的延性變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性能發(fā)生的根本改變，是研究網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在高烈度強震作用下的核心問題。 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)圖形復(fù)雜，桿件、節(jié)點數(shù)量巨大，目前對于較常用的球面網(wǎng)殼、柱面網(wǎng)殼的建模方法人們研究較多。根據(jù)單層橢圓拋物面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)自身的特點，考慮工程實際尺寸，采用

2、圓弧替代拋物線的方法形成的擬合曲面，并利用等弧切分原則尋找網(wǎng)殼結(jié)點進(jìn)行幾何建模。采用自編APDL命令建立了單層橢圓拋物面網(wǎng)殼的有限元模型。實例證明按照該方法建立的幾何模型完全能達(dá)到設(shè)計要求，滿足工程精度。 考慮結(jié)構(gòu)跨度、屋面荷載、矢跨比，分割頻數(shù)等因素對單層橢圓拋物面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)自振特性的影響。利用多元最小二乘法擬合出該網(wǎng)殼的基本頻率的實用簡化公式，其計算結(jié)果與有限元結(jié)果相比，誤差較小，且使用簡便，有較好的實用價值，宜為設(shè)計人員撐握

3、。 單層橢圓拋物面網(wǎng)殼具有良好的彈塑性抗震性能，容許網(wǎng)殼中部分桿件進(jìn)入塑性，并不影響網(wǎng)殼的抗震承載力。三向地震作用下結(jié)構(gòu)的節(jié)點位移響應(yīng)和最大桿件應(yīng)力響應(yīng)均大于在水平、豎向地震單獨作用的響應(yīng)。因此采用三向地震同時輸入來研究網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力響應(yīng)比較合理。從水平向和三向地震作用下的應(yīng)力分布圖中發(fā)現(xiàn)，兩者的分布峰值大致是相同的，因此在沒有地震波三向記錄的情況下，可將水平地震作用下的響應(yīng)放大1.1～1.5倍。 將橢圓拋物