郭可[1]2004年在《单层球面网壳在冲击载荷作用下的动力响应分析》文中指出近年来,在冲击荷载作用下大型建筑结构的动力响应和灾害性研究已经成为专家学者们开始关注的新兴课题。本文选用K8型单层球面网壳作为研究对象,利用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行了大量的计算分析,并进行了在冲击荷载作用下的模型试验,重点研究了该网壳结构在冲击荷载作用下的动力响应和破坏形态问题。 文中首先进行了跨度为1202mm,矢高为248.7mm的K8型单层球面网壳模型试验,实测了该模型在冲击荷载作用下的动力响应及破坏的全过程,得出了落锤冲击力对网壳作用的时程曲线、杆件轴力响应时程曲线,网壳动力失稳的模态以及破坏的形式。同时,利用实测的冲击力对试验模型进行了动力稳定性的仿真研究,通过跟踪计算描绘了壳顶节点的荷载—位移曲线,依据B-R准则,得到了冲击网壳失稳的临 …鑫厚浮工大尝鲤士研究生学位论文界荷载。通过与试验结果的比较表明:杆件轴力的仿真结果与试验结果有较好的一致性,网壳失稳的临界荷载也较为吻合。其中,试验中临界荷载为2383N,仿真结果为2200N。 在总结试验研究的基础上,本文进一步对40米跨度的KS单层球面网壳进行了冲击荷载作用下的动力仿真计算研究。通过和其静力特性的比较,研究了冲击荷载作用下结构的弹性和弹塑性响应特征,以及冲击荷载作用下的破坏过程和机理。
谭双林[2]2009年在《单层球面网壳在冲击荷载下的动力响应与失效模式研究》文中研究说明随着社会经济的发展以及人们对建筑结构功能和舒适度要求的提高,大跨空间结构,特别是网壳结构,已作为各地的标志性建筑物得到越来越广泛的应用。与此同时冲击现象也随之增加,并且冲击荷载具有短时超强、破坏力极大的特点。而正是由于此类结构重要的政治、经济意义,并且破坏后果十分严重,所以对于大跨空间结构在冲击荷载作用下的灾害性研究也成为当今科技发展的热点问题。特别是在9.11事件后,人们对冲击荷载作用下结构的动力响应与失效模式更为关注。本文首先介绍了Hamilton变分原理、结构动力学基本方程的推导以及求解非线性问题的中心差分法,该方法也是求解冲击问题的通用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA所采用的方法。然后对ANSYS/LS-DYNA在求解冲击问题中的单元类型、材料模型和接触类别等问题进行详细说明,提出了一种适合于冲击荷载作用下网壳结构分析模型的建模方法;并通过与典型算例的解析值进行对比,验证了有限元软件求解冲击问题时各项设置的正确性。在此基础上,利用ANSYS/LS-DYNA软件对冲击荷载作用下的60m跨度的K8型单层球面网壳进行了分析,通过考察结构的变形全过程以及结构内部的损伤发展情况,定义了单层球面网壳在冲击荷载下的四种失效模式:低速轻度损伤、结构局部凹陷、结构整体倒塌、高速冲切破坏。同时分析了各种失效模式中的动力响应(节点位移、冲击力、杆件应力)规律,并进行了相互的比较。在失效模式研究的基础上,通过改变冲击物质量、冲击速度、冲击点位置、冲击角度、网壳屋面荷载、矢跨比以及初始缺陷等荷载与结构参数,对网壳结构在冲击荷载下的响应进行了参数研究,全面考察了这些参数对失效模式的影响,并阐述了失效模式随各参数变化的分布规律,确定了导致单层球面网壳更容易出现结构整体倒塌的相对不利情况。
王昊[3]2014年在《单层网壳结构抗冲击性能研究》文中进行了进一步梳理大跨度空间结构由于其优美的造型和合理的受力体系得到了良好的发展和应用,网壳结构作为其一类主要结构体系,广泛应用于会展中心、航站楼、大型影剧院、大型仓储结构等重要的建筑工程领域。虽然冲击荷载属于偶然荷载,但由于自然灾害、近年来恐怖事件发生次数的增加以及随科技发展不断增多的飞行物等因素影响,建筑结构遭受冲击荷载的可能性不断增加。9.11事件的发生,引起了人们对建筑结构抗冲击性能的关注。上世纪80年代,一架轻型飞机坠入巴西圣保罗某建筑的屋顶网架,也证明了空间结构遭受冲击荷载作用发生破坏的可能性为了尽可能降低网壳结构受冲击荷载作用时所造成的损失,本文利用有限元软件ANASYS/LS-DYNA结合试验研究,对单层球面网壳在冲击荷载作用下的动力响应以及抗冲击性能进行分析研究,具体内容包括:1.介绍了进行单层网壳结构抗冲击性能研究所需要的基本理论。包括动态屈曲准则、几何大变形效应、应变率相关本构方程、动力学分析方法等内容,针对进行冲击分析所采用的ANSYS/LS-DYNA软件,介绍其使用的显式计算方法、显式分析单元、动态接触算法、材料模型等并依据已有理论准确建立了60m跨的K6型单层球面网壳有限元模型2.基于结构动态屈曲理论中的B-R运动准则,定义了结构的临界冲击动能概念,作为结构抗冲击性能的一个具体体现,结合冲击动力响应,对K6型单层球面网壳的冲击响应规律和动力特性进行了研究。根据K6网壳在不同参数冲击荷载作用下的最终变形和破坏状态,定义了4种典型的冲击响应模式,并对各冲击响应模式的特点进行了分析3.通过改变材料属性和杆件截面属性,进行大量参数化分析,考察了材料屈服强度和杆件截面积对K6型单层球面网壳冲击动力响应以及冲击响应模式所产生的影响4.对一3m跨K6型单层球面网壳缩尺模型进行了冲击试验,通过弹性冲击试验和弹塑性冲击试验,分析了结构的冲击响应特性,并与有限元结果进行了对比,验证了本文有限元分析的正确性。
王多智, 范峰, 支旭东, 沈世钊[4]2010年在《冲击荷载下单层球面网壳的失效机理》文中认为为研究单层球面网壳在冲击荷载下的失效机理,在ANSYS/LS-DYNA中建立60m跨度K8型单层球面网壳与圆柱形冲击物的数值模型并进行数值分析,总结了网壳结构的4种失效模式。通过对失效全过程的分析,从能量的角度将失效过程分为能量施加、能量传递与损失、能量消耗3个阶段。之后分别从能量传递与杆件破坏形式2方面揭示了网壳的失效机理。能量分析表明:剩余能量(Elf)对结构最终动力响应及失效模式起决定作用,而Elf只是初始冲击能量中除去冲击物穿透损失与网壳局部破坏损失后的剩余部分。通过对杆件破坏形式的分析发现:杆件的破坏可能滞后于冲击荷载的作用,且杆件的破坏形式决定其传递能量的能力,当杆件发生拉伸破坏时,其强度被充分利用,传递的能量最多,Elf值较大,网壳整体破坏严重。杆件的破坏形式与Elf及网壳整体的失效模式间有很好的对应关系。
吴长[5]2014年在《强震和冲击荷载下球面网壳的动力失效分析与试验研究》文中研究指明近年来由于各种人为因素或地质灾害的影响,建筑物严重破坏的事故频繁发生。重要的大跨度网壳结构,例如地区标志性建筑,如果遭受特大地震、撞击等意外危害时发生破坏,不仅会造成生命财产的重大损失,甚至还会有深远的政治影响。结构设计的根本任务是保证结构安全而防止结构倒塌则是保证结构安全的底线。对有大量人群聚集的大跨度建筑结构进行倒塌分析,采取防止动力倒塌的措施,将逐步成为结构设计的一项重要内容。造成建筑物失效破坏的突发事故既可是自然界中的突发地震,也可是意外的冲击。本文以球面网壳为研究对象,具体包括单层网壳、双层网壳两种形式,以数值模拟和试验研究相结合的方法,分析了强震和冲击荷载下网壳结构的动力响应、失效模式,模拟了动力倒塌的过程,并揭示了倒塌机理,主要内容如下:(1)以结构倒塌的数值模拟为基础,选用显式动力非线性程序LS-DYNA作为数值模拟平台。对数值模拟的相关技术及其难点进行了分析,自编制前处理子程序,采用了钢材的弹塑性损伤本构模型。建立了基于IDA方法的球面网壳的动力倒塌的计算流程,提出了基于能量守恒的倒塌判断准则。(2)通过对单层球面网壳结构的动力分析,定义了强震下网壳结构的失效模式。研究了单层网壳结构在强震下的动力响应和失效特征,重点模拟了结构倒塌的全过程,从凹陷产生、扩展的角度揭示了倒塌机理。对影响网壳结构极限承载力的影响因素,如:矢跨比、屋面荷载、有无下部支承结构进行了分析。对荷载分布不对称下的网壳结构进行了动力倒塌分析。对空腹双层网壳进行了动力全过程分析。(3)提出了在网壳中增设开孔的双钢管约束屈曲支撑作为减震装置,对其耗能能力进行了分析。提出了在单层网壳、双层网壳中,约束屈曲支撑布置的方式,对其减震效果进行了分析。并对无约束屈曲支撑和有约束屈曲支撑的网壳的极限承载力进行了对比分析。结果表明,约束屈曲支撑具有较好的减震效果,并能提高网壳的极限承载力(4)通过缩尺模型振动台试验,对网壳结构在不对称荷载作用下的动力失效模式进行了验证。结果表明:荷载不均匀分布会降低强震下网壳结构的极限承载力。在设计过程中,应充分考虑不对称荷载对网壳动力稳定性的影响。(5)研究了如落石等这种质量较大、速度较小的冲击荷载,对冲击荷载进行了分析。建立了网壳结构冲击响应的计算模型,定义了网壳结构在这种荷载作用下的失效模式,分析了各失效模式对应的动力响应特点,对失效机理进行了研究。分析了当网壳同时遭受两点冲击、叁点冲击的动力响应,对叁点冲击下的网壳结构的整体倒塌机理进行了研究。结果表明:对于单点冲击,对应的失效模式为轻度损伤、局部凹陷、局部冲切破坏。当冲击质量和速度均较小时,冲击能量较小,冲击点处的杆件有轻微的损伤;当速度较大时,一般发生的是局部冲切破坏,当质量较大,速度适中时,才会发生局部凹陷。网壳结构在最不利两点冲击和叁点冲击下的失效机理为;由于局部凹陷形成、扩展、联通,导致结构最后动力倒塌。(6)进行了缩尺模型的网壳结构的冲击试验,采用不同质量的冲击物对网壳结构的不同节点进行了冲击测试,分析了整体结构的动应力、动位移及加速度,和有限元结果进行了对比分析,研究了网壳结构的动力响应特点,验证了网壳结构在低速冲击下局部凹陷的失效模式。结果表明:冲击区域测点的响应明显大于非冲击区域的测点,主肋节点测点的响应大于其他测点的响应,说明冲击荷载产生的应力波主要沿冲击方向传播,沿环形传播的能量衰减的较快。不同冲击点产生的结构响应也不同,主肋靠近顶点的节点、中间部位的节点为不利加载点。
田永红[6]2010年在《冲击荷载下短程线型和肋环斜杆型球面网壳的失效模式》文中研究说明球面网壳作为大跨空间结构的主要形式之一,已得到越来越广泛的应用,并成为各地的标志性建筑。但此类结构因其特殊的结构形式、重要的政治经济意义,遭受自然和人为破坏的几率也相对较大。其中冲击作用具有短时超强、破坏力大的特点,网壳结构一旦遭受冲击作用,在结构遭受严重破坏的同时,往往会给社会及人们的心理带来严重的负面影响。特别是在9.11事件后,人们对冲击荷载作用下结构的性能更为关注,网壳结构冲击响应的研究也成为当今的热点问题。本文首先介绍了求解冲击问题的通用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,并介绍了该软件分析冲击问题的相关基础理论。然后对ANSYS/LS-DYNA求解冲击问题中的建模方法进行说明,定义了单元类型、材料属性和接触类别,提出了网壳在冲击作用下合理的建模方法,并通过典型算例的对比分析,验证了本文网壳冲击响应分析方法的正确性。运用ANSYS/LS-DYNA软件对冲击荷载作用下的40m跨度的短程线型球面网壳和40m跨度的肋环斜杆型球面网壳进行了冲击响应分析,分别总结了两种球面网壳在冲击荷载下的叁种失效模式:结构局部凹陷、结构整体倒塌、杆件剪切破坏,并分析了各种失效模式下的动力响应(冲击力、节点速度、节点位移、杆件应力)特点。通过改变冲击物质量、冲击速度、冲击位置,对两种网壳结构在冲击荷载下的动力响应进行了参数研究,全面考察了这些参数对失效模式的影响,并阐述了失效模式随各参数的分布规律。
苏倩倩[7]2016年在《带防爆墙网壳的抗爆性能与爆炸响应简化计算方法研究》文中研究表明网壳结构作为典型的大跨空间结构,一旦因爆炸而破坏乃至倒塌,将带来重大的生命财产损失。因此,有必要对该类结构进行抗爆防御性能研究,以确保网壳结构在重大灾害中的安全并尽可能减少灾后损失。另外,在建筑物周边设置防爆墙,可以有效地减轻爆炸冲击造成的结构损伤,是网壳结构防恐怖爆炸袭击的重要措施之一。为此,本文以有限元软件LS-DYNA为分析平台,针对带防爆墙K8型单层球面网壳的抗爆防御性能进行数值模拟研究,并对网壳结构在爆炸荷载下的动力响给予理论支持,具体内容如下:(1)以总参工程兵科研叁所的防爆墙爆炸试验结果为基础,对设置防爆墙时爆炸冲击波的传播规律进行有限元建模及数值模拟,获得了设置防爆墙情况下爆炸冲击波的超压全过程时程,并分析了爆炸冲击波作用于障碍物的传播过程及规律。结果显示:超压时程数值模拟结果与试验吻合较好,反射峰值超压和绕射峰值超压的最大误差控制在20%以内,说明本文有限元数值模拟中采用的流固耦合ALE(Arbitrary-Lagrange-Euler)算法、材料模型、状态方程及其参数等设置,用来分析防爆挡墙对爆炸冲击波的影响是可行的。(2)为获得防爆墙设置下网壳结构的抗爆性能,并考察防爆墙的相关参数设置对结构动力响应的影响规律,建立了跨度为40 m、分频数为6的精细化K8型单层球面网壳模型,并在网壳外侧1~5m范围内设置防爆墙。采用流固耦合ALE算法,获得带防爆墙网壳结构在外部爆炸荷载作用下的动力响应,并考察了不同防爆墙高度、位置、长度、材料、厚度以及网壳矢跨比对结构动力响应的影响规律;分析了爆炸冲击波绕流效应及冲击波在防爆墙与建筑物间的反射效应对结构的影响,提出存在“防爆墙危险高度”情况并给出具体数值;总结了不同炸药质量下结构的动力响应规律,对带防爆墙球面网壳结构的破坏类型进行分类和定义,为网壳结构的抗爆防御设计提供合理的参考依据。(3)根据哈密顿原理,以拉格朗日动力方程为基础,提出适用于简支梁和K8型球面网壳的简化计算模型并建立拉格朗日平衡方程,利用MATLAB编程求解微分方程组的数值解,从而得到结构在爆轰荷载作用下的动力响应,包括最大节点位移和速度、系统的动能和内能。为了验证该简化计算方法在求解结构爆炸响应的可行性与适用性,先将该方法应用于简支梁,结果显示:简支梁的振动规律、峰值位移、动能和内能和有限元分析结果极为接近。继而将该方法应用到K8型单层球面网壳在叁角形爆炸荷载作用下的动力响应计算,探讨了网壳杆件变形函数中广义位移参数数量和荷载峰值对响应结果的影响及规律。基于简化计算与LS-DYNA有限元分析结果的误差分析,对简化计算方法进行了改进,总结了该方法在网壳结构爆炸响应计算上的适用性。
王多智[8]2010年在《冲击荷载下网壳结构的失效机理研究》文中认为随着大跨度网壳结构在重要大型公共建筑中的不断应用,人们开始考虑网壳结构在冲击、爆炸等偶然荷载下的性能。而尽管冲击荷载属于偶然荷载,近年来由于恐怖袭击等原因,发生概率不断增加;最为典型的是9.11事件,世贸双塔的设计代表了当代先进的设计水平,甚至曾考虑过Boeing707的撞击作用,但撞击及其并发作用仍然导致结构连续倒塌。此外,上世纪八十年代,一架轻型飞机坠入巴西圣保罗展览中心屋顶网架,也证明了飞行物撞击大跨结构的可能性。而目前国内外结构抗冲击的研究却比较滞后,网壳结构冲击响应的分析方法、失效模式及失效机理等许多问题亟待研究和解决。这些问题的研究不仅在网壳结构的抗冲击研究中有着迫切的需要,而且在类似的大型复杂结构抗冲击研究中也几乎处于空白阶段,有着广泛的研究前景和实际意义。鉴于上述原因,本文首先提出网壳结构冲击响应的分析方法,然后对冲击荷载下网壳结构的失效模式及其机理进行深入系统的研究,并通过大规模参数研究总结分析网壳结构的失效规律,此外,通过网壳结构缩尺模型的冲击试验验证了分析方法及分析结论的正确性,最后提出冲击荷载下网壳结构的防护设计建议。这些内容具体包括:1.网壳结构冲击响应分析方法本文建立了实用有效的网壳结构冲击响应分析方法,首先确定了网壳结构冲击响应研究的特征指标,包括荷载作用、网壳结构的特征响应两方面内容,然后探讨了网壳结构冲击响应的分析流程,并建立了网壳结构冲击响应分析的精确数值计算模型,此外,阐述了这一分析方法的具体实施过程;2.冲击荷载下网壳结构的失效模式与机理通过大量的参数计算研究网壳结构的冲击响应特性,总结分析了网壳结构冲击失效的四个典型算例,并分别以单层球面网壳和单层柱面网壳为例,详述了网壳结构冲击失效的全过程及其荷载作用与结构特征响应;然后依据不同冲击荷载下网壳的冲击失效特点,定义了网壳结构的叁类失效模式,并根据冲击失效过程中的能量传递特点将冲击失效过程分为叁阶段,同时揭示了每类失效模式对应的失效机理;3.网壳结构冲击失效规律分析通过大量的参数分析研究网壳结构的冲击失效规律,考察了结构最大响应/失效模式随网壳获取的总冲击能量的变化规律,并探讨了冲击物初动能对结构最大响应/失效模式的影响;此外,提出用整体倒塌失效系数作为结构抗冲击能力的评定指标,然后通过变化荷载与结构参数对冲击荷载下网壳结构的整体倒塌失效规律进行大量的参数分析,确定了易于产生整体倒塌的初始冲击条件。4.网壳结构冲击试验研究为验证网壳结构冲击响应分析方法及分析结论的正确性,对Kiewitt-6型单层球面网壳缩尺模型进行了系统的试验研究,试验内容包括模态分析、弹性冲击试验与破坏性冲击试验叁部分,通过试验与数值结果(包括频率、振型、冲击力、杆件应力与破坏形态)的对比分析,证明了本文提出的分析方法及分析结论的正确性,此外,通过对比分析探讨了冲击物初始偏转、支座约束条件、加工误差、阻尼力等因素对结构最大冲击响应的影响原因及影响程度。5.冲击荷载下网壳结构的防护设计方法及建议以网壳结构的冲击失效机理与冲击失效规律为理论基础,以防止结构在冲击荷载下出现整体倒塌为防护目标,提出冲击荷载下网壳结构的叁种防护设计方法:轻屋面、整体加强法和临界位置加强法,并分别对叁种方法的防护效果进行对比分析;在此基础上,综合考虑防护效果与经济条件,提出冲击荷载下网壳结构的防护设计建议;与前文内容相结合,形成了完整的网壳结构抗冲击研究的理论框架。
马肖彤[9]2015年在《冲击荷载下单层网壳结构动力响应分析与试验研究》文中认为随着人类社会复杂程度日益加深,结构在使用阶段遭受炸弹爆炸和汽车碰撞等这类极端偶然荷载作用的风险也在加大。大跨网壳结构一般都是人流量较大的重要建筑,一旦在极端偶然事件下发生破坏甚至倒塌,都可能会造成无法估量的严重后果。这类极端偶然作用往往能够在很大程度上简化为冲击荷载,结构在这种荷载的作用下必然会出现一定程度的破坏。因此,研究在冲击荷载作用下大跨网壳结构的动力性能有着迫切的现实意义。这要求我们必须对冲击荷载下单层网壳结构的动力响应特性与防护方法及措施展开详细的研究。本文将通过理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,展开对不同冲击荷载下单层网壳结构的动力性能分析及结构计算方法研究,并提出合理有效的抗冲击措施。主要的研究内容有:(1)利用显式动力分析程序ANSYS/LS-DYNA进行数值模拟分析,自编前处理子程序建立几何模型,杆件材料选择适用于冲击作用的Cowper-Symbols率相关本构模型方程,接触算法为基于罚函数法的点面接触。阐述了网壳结构在冲击荷载作用下的动力响应分析方法,并提出了网壳结构进行冲击动力分析时数值模型的实现方法。(2)选用K6型单层球面网壳结构作为分析模型,展开在冲击荷载作用下单层网壳的全过程动力分析,研究了在不同冲击荷载下单层网壳结构的动力响应特点与冲击响应模式,提出结构不同冲击响应模式的各临界状态判断指标,计算出不同冲击响应模式之间所对应的临界能量,并从结构吸收能量的角度揭示网壳结构的破坏机理。将网壳结构在冲击荷载作用下的冲击响应模式和破坏等级结合起来,提出了网壳结构的动力判别指标和性能等级分类以及相应的控制量化指标。(3)进行基于不同冲击荷载加载点的单层球面网壳结构动力响应研究,得到网壳的最不利加载点。提出适合于单层网壳结构冲击碰撞问题的动力稳定性判定准则,在结构最不利加载点处施加冲击荷载,分析结构的动力稳定性。结合动力响应特性和冲击响应模式得到冲击荷载作用下单层网壳动力失稳的临界能量区域以及冲击能量与位移之间的关系,并从结构矢跨比、跨度等方面对结构进行参数分析。(4)研究了带下部支承柱单层网壳结构的抗冲击动力性能,基于对468个工况的分析,对支承部位及上部网壳结构的动力响应特征展开研究。总结了下部支承柱受冲击作用时,整体结构的冲击响应模式以及结构在各种冲击响应模式中的动力响应特征和能量传递转换关系;并分别对不同冲击点高度、冲击物质量及速度叁个参数进行规律性研究。将上下部结构进入塑性的杆件所占比例和结构变形的大小为基本指标,将带下部支承柱受冲击作用时,网壳结构的破坏程度划分为:基本完好,轻微破坏,中等破坏,严重破坏四个等级,并提出了每种破坏等级相对应的评判指标。(5)分别对大比例的落地网壳结构模型与带下部支承钢管柱网壳结构模型进行冲击试验研究,冲击试验在本课题团队自行设计的冲击试验台上进行,借助高速摄影机拍摄冲击历程、网壳变形及破坏形态,通过动态应变仪、位移传感器和加速度传感器得到了在冲击荷载下网壳结构关键杆件和关键节点的时程响应数据。对比分析试验结果与数值模拟结果,研究了网壳结构的动力响应特点与传播规律,验证了网壳结构冲击响应模式和数值模拟的正确性。(6)依据分析得到的网壳结构在冲击荷载作用下的动力特性,基于凯威特型单层网壳结构的构件灵敏度和关键构件的分布情况,得出K6型单层球面网壳结构中的第叁环是临界区域。提出四种网壳结构抗冲击方法,从结构冗余度和抗冲击性能两方面对抗冲击防护设计效果进行验证。结果表明,补强高灵敏度的构件,能够从一定程度上提高网壳结构的冗余度,使得在用钢量增加不多的情况下可以有效的提高结构的抗冲击能力。此外,结构中全部或部分使用方钢管可以对网壳结构起到较好的抗冲击效果。
王海宁[10]2010年在《网壳结构在冲击和地震荷载作用下的动力分析》文中研究表明网壳结构由于造型美观、受力合理、能覆盖较大空间等优点,越来越被广泛应用于各种展览厅、候车(机)厅、体育场馆和标志性特种结构等人员活动集中的建筑之中,由此引发的安全问题越来越受到关注,尤其是9.11恐怖袭击之后,对空间网壳结构进行偶然或突发冲击荷载作用下的分析具有较为深远的意义。同时,由于我国为地震多发国家,近年的汶川地震、玉树地震等都造成了很大的损失,因此有关空间结构的抗震和减振控制问题就更显突出。本文首先总结了几种常用的冲击荷载形式,包括半正弦冲击荷载、矩形冲击荷载、锯齿叁角形冲击荷载、等腰叁角形冲击荷载、梯形冲击荷载等。分析了冲击荷载的影响因素:冲击荷载波形、冲击荷载幅值和作用时间。采用有限元分析软件ANSYS(?),分析冲击荷载对网壳结构的影响,研究荷载波形、作用时间、以及结构设计参数的影响。得出以下结论:冲击波形所包围的面积越大,网壳结构的反应越强烈;冲击荷载幅值越大,作用时间越长,结构的反应越大;网壳结构跨度越大,结构的反应也越大;矢跨比越大,结构的反应越小;无缺陷网壳结构的反应小于有缺陷网壳结构的反应;结构安全度越高,结构的反应越小;屋面荷载越大,网壳结构的反应越小。然后本文采用阻尼器替代双层球面网壳结构中的部分下弦杆件,对网壳结构进行减振控制研究。得出以下结论:(1)阻尼替代杆件减振方法对双层网壳结构的节点位移具有较好的控制效果。(2)阻尼杆件刚度对结构控制效果影响较小。不同阻尼系数的阻尼杆件对结构动力响应的控制效果差别较大。(3)减振控制没有提高网壳结构的临界荷载;减振结构的最大节点位移有较大幅度的降低,减振方法对其整体变形有较好的控制效果;提高了极限荷载,对结构的整体动力性能都有较大提高;通过对网壳结构动力全过程的塑性发展状态分析可知,减振后网壳结构进入塑性状态的地震荷载幅值有较大提高。
参考文献:
[1]. 单层球面网壳在冲击载荷作用下的动力响应分析[D]. 郭可. 太原理工大学. 2004
[2]. 单层球面网壳在冲击荷载下的动力响应与失效模式研究[D]. 谭双林. 哈尔滨工业大学. 2009
[3]. 单层网壳结构抗冲击性能研究[D]. 王昊. 兰州理工大学. 2014
[4]. 冲击荷载下单层球面网壳的失效机理[J]. 王多智, 范峰, 支旭东, 沈世钊. 爆炸与冲击. 2010
[5]. 强震和冲击荷载下球面网壳的动力失效分析与试验研究[D]. 吴长. 兰州理工大学. 2014
[6]. 冲击荷载下短程线型和肋环斜杆型球面网壳的失效模式[D]. 田永红. 哈尔滨工业大学. 2010
[7]. 带防爆墙网壳的抗爆性能与爆炸响应简化计算方法研究[D]. 苏倩倩. 哈尔滨工业大学. 2016
[8]. 冲击荷载下网壳结构的失效机理研究[D]. 王多智. 哈尔滨工业大学. 2010
[9]. 冲击荷载下单层网壳结构动力响应分析与试验研究[D]. 马肖彤. 兰州理工大学. 2015
[10]. 网壳结构在冲击和地震荷载作用下的动力分析[D]. 王海宁. 东北大学. 2010