浅析三向单层椭圆抛物面网壳结构的动力稳定性分析

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1、南昌大学硕士学位论文三向单层椭圆抛物面网壳结构的动力稳定性分析姓名：余雪玲申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：文明20091225摘要网壳结构作为一种新颖的空间结构越来越多地被广泛采用，它具有重量轻、施工速度快、造型优美、计算简便、综合经济指标好等优点，日益受到许多专家学者的重视研究，且由于动力稳定性是单层网壳结构设计中的关键问题，所以它的动力稳定性问题也越来越受到重视。本文以三向型单层椭圆抛物面网壳为研究对象，主要应用有限单元法来分析单层网壳的动力稳定性问题。以网壳受力时的位移包络面上的最大位移作为判别指标来衡量它的动力响应特征。通过加速度荷载幅值——结构最大位

2、移值曲线来判定结构的动力稳定临界荷载值和结构失稳点。曲线上的每一点均对应着在某一荷载幅值下的结构最大位移值。以逐步增大的荷载幅值作为参数，对每一荷载值做一次非线性动力分析，然后绘制荷载幅值——结构最大位移值曲线。当该曲线变化均匀时，说明网壳处于稳定平衡状态，当该曲线发生突变时，说明网壳开始失稳。所以该曲线可以反映网壳整体失稳的情况。本文系统地研究了三向型单层椭圆抛物面网壳的自振特性，并分别分析了其在简单荷载作用下和地震作用下的动力稳定性，为工程应用提供了理论依据，研究的主要内容如下：1、利用Ansys软件为建立三向单层椭圆抛物面网壳的模型编制了相应的程序；2、通过改变结

3、构跨度、矢跨比、屋面荷载和杆件截面等参数，分别分析了这些参数对三向单层椭圆抛物面网壳结构自振特性的影响；3、分析了网壳在阶越荷载下的动力稳定性，并分别对网壳在水平阶越荷载下和竖直阶越荷载下的动力特性进行了比较；4、分析了网壳在简谐荷载作用下的动力稳定特性；5、分析了三向单层椭圆抛物面网壳在水平、竖向以及三向地震作用下的动力稳定特性；6、对不同长宽比、不同杆件截面尺寸的网壳进行了分析，并绘出了极限荷载变化曲线图；7、对有无初始几何缺陷和不同支承条件的网壳进行了比较，对它们的承载能力进行了分析。关键词：三向型单层椭圆抛物面网壳；有限元；Ansys；荷载一位移曲线；极限承载力

4、：动力稳定性；AbstractABSTRACTAsanovelspatialstructure，reticulateddomearemoreandmorewidelybeused．Witllthelightweight，worksfast，sleek，simplecalculation，comprehensiveandgoodeconomicindicators，itisincreasinglytheattentionofmanyexpertsandscholars，thedynamicstabilityproblemismoreandmorebeattended．砀e

5、articleisfocusedonthedynamicstabilityofThree—dimensionalFrameofSingle—LayerEllipticalParabolicLatticeddomethroughthefiniteelementmethod．Researchthedynamiccharacteristicsbythemaximumdisplacementwhenthedomeisforcedload．Throughpeakvalueofaccelerationofloadversusmax．displacementofstructureto

6、foundthedynamiccriticalloadvalueandthebalancepointofstructure．Everypointonthecurvemeansthemaximumdisplacementofthestructureundersomeload．Andeachloadcorrespondstoanonlineardynamicanalysis，drawingloadamplitude-maximumdisplacementcurveofthestructurebyprogressivelyincreasedloadasaparameter．I

7、fthecurvechangesisuniform，itmeansthedomearestabile；Andifthecurvechangesisabrupt，itmeansthedomewillbeinstability．Sothecurvecandescribetheinstabilityofthewholedome．Itresearchedthefundamentalfrequency、thedynamicstabilityundersimpleloadandearthquake，providingthetheoreticalbas