强震下单层球面网壳结构特征响应的研究

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1、强震下单层球面网壳结构特征响应的研究张世军①ZHANGShi-jun；武兆驰②ass21单元；材料为双线型随动强化模型，Et=0.02E，屈服点235MPa，Rayleigh阻尼，阻尼比ξ=0.02。对上述类型网壳进行全过程响应的有限元分析，并提取出每个单元的应变能及相应的应变能密度，TAFT波作用下单层球面网壳结构部分特征响应统计列于表2中。3算例对已选择的不同类型的单层球面网壳进行全过程响应的有限元分析，并依据公式（1），时时提取出每一个网壳每一个单元的应变能及相应的应变能密度，依据公式（2）和公式（3）分别计算出每个网壳的GSED和LSED，并将其与A的关系绘

2、制成曲线，列于图2中。根据图2（a）得知，在一定荷载级数之前（即一定的加速度峰值之前），GSED与加速度峰值关系曲线的斜率几乎恒定不变，但是当加速度峰值达到一定值之后（即图中的一定荷载级数），其斜率会相应调整。基于这一特点可以判断结构进入弹塑性工作状态的时刻，其值与有限元模拟结果分别列于表3。从表3中可见，二者非常接近，可见该方法的正确性。从图2（b）中可见，在一定范围内时LSED随加速度峰值较为平稳地增加；但当加速度峰值达到一定时，LSED发生了突变（图中画圈的位置），本文利用这一突变点来判断结构的失效，其所对应的加速度峰值为失效荷载。本文将其与支旭东[25]给出

3、的失效准则做了对比，并置于表4中。从表4中可见，两种方法给出的失效荷载对于D40205、D60065和D60067三个网壳是一致的，这从一定程度上验证了本文给出的失效准则的正确性。支旭东给出的失效准则是以经验性地鉴别（如单层球面网壳出现较为明显的外在失效现象）、同时以最大节点位移（非同一节点）作为定量基础。而本文从结构整体受力状态的角度出发，绘制LSED与加速度峰值关系曲线关系，基于其上特征点来判断结构的失效荷载，有一定的规律性和机理性。但两种计算的失效荷载的准确性需要试验等做进一步探讨。4结论本文从结构整体受力的角度出发，提出两个新概念GSED和LSED，对强震作

4、用下单层网壳结构的响应进行研究，并据此来判断结构弹塑性分界点处的和失效时的加速度峰值。从LSED与加速度峰值关系曲线来看，强震作用下单层网壳结构的失效形式更多地表现为失稳破坏。与此同时，每个网壳的失效荷载均较大，表明了这类结构具有较强的抗震能力，适合做为强震时的避难场所。.jyqkagaiT，Ogaicbucklingbehaviorofsingle-layerlatticeddomessubjectedtohorizontalstepodesofreticulateddomessubjectedtoimpactandthejudgment[J].Thin-echa

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