竖向阶跃荷载下初始缺陷及初始静位移对单层球壳动力稳定性的影响_叶继红

《竖向阶跃荷载下初始缺陷及初始静位移对单层球壳动力稳定性的影响_叶继红》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、竖向阶跃荷载下初始缺陷及初始静位移对单层球壳动力稳定性的影响_叶继红第34卷第11期建　筑　结　构2004年11月竖向阶跃荷载下初始缺陷及初始静位移对单层球壳动力稳定性的影响3　(东南大学RC&PC结构教育部重点实验室　南京210018)(哈尔滨工业大学　150090)[提要]　根据大量算例的计算结果,分析了在竖向阶跃荷载作用下,跨度为40～70m、矢跨比为1/8～1/5的单叶继红沈世钊层球面网壳的初始缺陷和初始静位移对其动力稳定性的影响。研究表明,考虑初始静位移与否将对结构的动力失稳临界荷载产生影响,而初始静位移的大小对网壳结构

2、的动力失稳临界荷载影响甚小。另外,初始缺陷对网壳动力失稳临界荷载的影响与其静力稳定有很大差别。[关键词]　初始缺陷　初始静位移　单层球面网壳　动力稳定性———————————————————————————————————————————————Basedonthecomprehensivenumericalanalysisofsinglestepload,theef2fectsofinitialimperfectionandinitialbehaviorarepresented.Finally,someimportantdisplace

3、mentornothaveaneffectondynamicsta2bilitycriticalloadwhosespanis40m,50m,60m,70m,respectively,withrise2spanratio1/5,1/6,1/7,1/8,buttheinitialstaticdisplacementhasnotmucheffectonthat,andtheinfluenceofinitialimperfec2tionondynamicstabilityofreticulateddomesismuchdifferentfrom

4、thatonstaticstabilityofstructures.Keywords:initialimperfection;initialstaticdisplacement;singlelayerreticulateddomes;dynamicstability　　一、引言在动力稳定分析中,初始缺陷将对单层球壳的临界荷载产生何种影响是大家十分关心的问题。另外,考虑到网壳的实际工作状态,除了网壳本身自重外,屋面也有自重。这些满跨均布的恒载在结构建成时就已经作用于结构并始终存在。网壳在这些恒载作用下将产生位移,即初始静位移。那么,静位移对

5、单层球壳的动力失稳临界荷载又将产生怎样的影响呢?针对上述两个问题进行了大量的参数分析,最终得到了一些很有规律性的定量的结论。单层球面网壳有肋环型、三向型、凯威特型(简称K型)、联方型、短程线型等各种网格形式,它们的受力性能(包括动力稳定性能)既有球面网壳共性的一面,亦各具有自身的特点。在这些网格形式当中,凯威特型因网格比较均匀易于划分、受力合理、施工也比较简便,在实际工程中被图1　K8型网壳示意图普遍应用。因此,下面选择K8型网壳(图1)进行分析。定了两个动力稳定判别准则,即刚度准则[2]和位移准则[3]。大量算例表明,两个判别准则所确定

6、的动力失稳临界荷载十分接近,因此,作者选定其中的刚度准则作为判别准则。二、参数分析方案[1]11跨度和矢跨比———————————————————————————————————————————————从符合实际工程的角度出发,选择如下四种跨度和四种矢跨比:跨度L=40,50,60,70m,矢跨比f/L=1/5,1/6,1/7,1/8。杆件长度通常控制在3～5m范围内,根据这一原则,确定了K8型网壳的分割频数(NF),如表1所示。K8型网壳的分割频数和杆件截面尺寸跨度(m)频数节点数单元数406169456表1截面④<140×4&l

7、t;146×5<152×5<168×6<168×6<194×6<194×5<219×7截面①<114×3<121×315<127×3.5<140×4<133×4<146×515<146×5<152×6截面②<127×3<133×4<133×4<140×5<146×5<152×5.5<159×5<180×6截面③<133×4<140×4<140×4.5<152×5<152×5<

8、;168×6<180×5<203×6507225616608289800研究竖向阶跃荷载下初始缺陷及初始静位移对单层球壳动力稳———————————————————————————