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单层网壳结构的几个问题
叶落飞






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2005-12-29 19:25    顶部


刚接触单层网壳结构,有几个问题请教一下:(1)结构设计是否一般由稳定计算控制;(2)结构失稳一般由三种形式:a.极值点失稳、b.稳定的分枝点失稳、c.不稳定的分枝点失稳,用FEA软件(ansys等)分析时如何考虑不同的失稳形式,从而得到的load-deflection curve反映真实的equllibrium path;(3)对于这种大自由度复杂体系结构,又如何考虑局部稳定性(局部区域的稳定性和杆件的稳定性等)呢?;(4)是否需要针对每种工况进行稳定性计算。
yaoyuan






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2005-12-29 23:54    顶部


对于单层网壳结构其设计一般都是由稳定控制,其强度一般只达到30~40%,所以稳定性能对单层网壳结构非常重要!
但于结构失稳是一个比较复杂的稳定,它可以分为静力荷载作用下的稳定稳定问题和动力荷载作用下的稳定问题,而而对于这几种稳定的介绍相关的文献很多,可以参考如《网壳结构稳定》,沈士钊。
叶落飞






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2006-1-13 20:07    顶部


经过一段时间的调研,得到一些结论:
(1)单层壳是稳定性问题突出的结构,结构设计一般受稳定控制,按照现行《网壳结构设计规范》的规定,要进行非线性全过程分析确定其临界承载力P,其容许承载力应是P/k,k是系数(一般取5)。
(2)Icremental Newton-Raphon方法可以得到其屈曲前的load-deflection曲线,屈曲后的load-deflection曲线可以用arc-length方法。如果单层壳的load-deflection曲线是极值点类型,其load-deflection曲线比较容易得到;如果单层壳的load-deflection曲线是分枝点类型的,一般需要进行人工干扰(引进干扰力或干扰位移等)才能得到屈曲后的load-deflection曲线。
(3)目前一般只是关心单层壳的稳定承载力,即利用非线性屈曲分析得到其临界荷载,然后除以一个安全系数。失稳模态、局部失稳等课题少有研究。
(4)单层壳在其服役期间会承受多中可能的工况,结构实际的临界荷载和失稳模态于工况密切相关。对于荷载敏感型的结构,应充分研究静载与活载的不同比例、活载的不对称分布、荷载的加载次序等对结构屈曲的影响。
进行非线性稳定分析时,可以用线性屈曲分析得到临界荷载的上限Pu,然后对结构施加1.2Pu,进行非线性求解。
(5)传统的线性分析方法把结构的强度问题和稳定问题分开考虑,而从非线性的角度考察,结构的强度问题和稳定性问题始终联系在一起。通过非线性全过程分析可以得到结构的荷载-位移曲线,该曲线可以全面反映结构的强度、稳定性的变化。
 


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