浅谈单层鞍形网壳强动力荷载下破坏模式的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文单层鞍形网壳强动力荷载下破坏模式的研究姓名：栗荣刚申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：吕晓寅;邢佶慧20080601中文摘要摘要：近年来，随着大跨结构的迅速发展，研究人员对网壳结构的认识不断深入，网壳结构的动力非线性分析及动力失效机理分析得到研究者的广泛关注。单层鞍形网壳由于结构轻逸、造型优美和便于施工，在实际工程中应用较多，是单层网壳结构的一种重要基本形式。本文首先分析了单层鞍形网壳结构自振特性，然后在此基础上采用基于动力时程分析的非线性全过程分析方法，借助于有限元程序ANSYS，对单层鞍形网壳结构进行了系统参数分析。用自编的前、后处理

2、程序，提取了最大节点位移、应变能、进塑性杆件比例等多项响应指标，并绘制了这些指标随激励幅值增大的变化曲线，分析了结构在不同方向、不同频率简谐荷载下的响应规律，在此基础上进一步分析了结构在不同方向地震波作用下的失效模式。评定了两种不同类型单层鞍形网壳结构在强动力作用下的性能，总结了结构的破坏模式及其各自响应特征，剖析网壳结构的失效机理。给出一些对工程实际有益的建议。关键词：单层鞍形网壳：自振特性；失效模式；简谐荷载；地震作用ABSTRACTABSTRACT：Inrecentyears，withtherapiddevelopmentoflarge—spanspacestr

3、uctures，researchersknowshellstructuresmoredeeplythaneverbefore．Soitispaidwideattentionforshell·structuresdynamicfailuremodeanddamagemechanism．Astheimportantbasicformsofthesingle-layerroofs，thesingle—layersaddle-shapedreticularroofshavebeenwidelyappliedinactualframe，fortheirlight—weight，

4、beautifulshape，andconvenientconstruction．Inthispaper,bytheFEMprogramANSYS，afullcoursemethodbasedontime-historyanalysisisadoptedtoresearchthesinglelayersaddle—shapedreticularshellcomprehensively,throughchangingtheparametersuchasthespan，height·spanratioandtheroofsurfaceloading．Withtheself

5、-editedpre-processingandpost-processingprogram，theresponsepatternsofthestructureunderdifferentdirections，differentfrequenciesharmonicloadingalesummarized．Onthisbasis，thesamethinghasbeenfurthercarriedoutsubjectedtoearthquakewavesfromdifferentdirections．Basedonseveralresponseindicatorssuc

6、hasthemaximumnodedisplacement，totalstrainenergyandthepercentageoftheyieldedbars，bothcharacteristicsandmechanismofdamageareanalyzedandsummarized．Someusefulrecommendationsofthepracticalengineeringalegiveninthispaper．KEYWORDS：single—layersaddle—shapedreticularshells；free-vibrationpropertie

7、s；failuremodes；harmonicloading；earthquake学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)靴做储獬吖降，J签字日期：卯年‘月善Et导师签名：签字日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和