基于地震作用下双层球面网壳结构非线性动力响应分析

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1、湖南大学硕士学位论文地震作用下双层球面网壳结构非线性动力响应分析姓名：马自克申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：何放龙20070501地震作用下双层球面网壳结构非线性动力响应分析摘要网壳结构的发展与建筑材料和计算理论的发展紧密联系。随着数值分析工具和分析手段的进步，其总的趋势是跨度越来越大，厚度越来越薄。跨度大、厚度薄、重量轻可以看作是结构优化设计的结果，然而也正是由于这一结果导致了结构的稳定问题越来越不容忽视。目前关于网壳结构的静力稳定问题已经得到系统的解决，而针对其抗震性能的研究还不够充分。本文讨论了双层球面网壳结构在地震作用下的非线性动力响应性能

2、，同时考虑了几何非线性和材料非线性的影响。制定实用的判断准则和多项特征响应指标,通过观察其多项特征响应指标随地震动逐渐增强的变化情况，研究其塑性发展过程、破坏特征和破坏规律。在此基础上，本文对如下几个方面进行了研究：(1)分别对水平、竖向及三向EL-Centro波作用下的双层球面网壳进行了弹塑性动力稳定性研究，并考察了矢跨比的影响。(2)考虑到雪荷载，积灰荷载等容易出现不对称分布情况，本文研究了活荷载不对称分布对双层球面网壳动力稳定性的影响。(3)实际网壳结构不可避免的具有各种初始缺陷，本文探讨了不同初始几何缺陷形式对双层球面网壳动力稳定性的影响。(4)在研

3、究网壳动力稳定性能时，为了相对准确的得到结构的动力稳定临界荷载，需要不断改变地震记录的加速度幅值，计算量非常大，因此，选用合适的地震记录就很重要。本文考查了不同地震波对计算结果的影响。关键词：双层球面网壳；地震作用；非线性；时程分析II硕士学位论文AbstractThedevelopmentofthereticulateddomestructureiscontactedcloselywiththedevelopmentoftheconstructionmaterialandthecalculationtheory.Withtheprogressofanaly

4、zingtoolsandanalyzingmethod,itstotaltrendisthatthespanisbiggerandbigger,andthethicknessisthinnerandthinner.Thelargespan,thethinthicknessandthelightweightcanberegardedastheresultofstructureoptimizationdesign,butthestabilityproblemthisresulthascausedcan'tbeignoredmoreandmore.Nowstati

5、cstabilityquestionsaboutsuchstructureshavebeenlargelysettled,however,researchonseismicbehaviorsofreticulateddomesisnotenough.Thenonlineardynamicbehaviorofdouble-layerreticulateddomesunderearthquakeexcitationisdiscussedhere,andbothgeometricalnon-linearityandelastic-plasticisconsider

6、ed.Practicaljudgmentcriteriaandseveralcharacteristicresponsetargetsareformulated,andnon-lineartimehistoryanalysis,thefailurecharacterandthefailurerulesarestudiedbyinvestigatingcurvesofseveralcharacteristicresponsetargetsverifyingwiththeincreaseofearthquake.Basedontheabove-mentioned

7、，severalaspectsasfollowsarestudied:(1)Elastic-plasticdynamicstabilitybehaviorsofdomesunderhorizontal,verticalandthreedimensionalEL-Centrowaveareinvestigatedrespectively.Andtheeffectofrisetospanratiohasalsobeenconsidered.(2)Thesnowloadandtheashloadmaybegonon-symmetry,soitisstudiedth

8、attheinfluenceofnon-symmet