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标题: 螺栓球单层球壳的稳定性分析 [打印本页]

作者: zhao_yc 时间: 2009-3-16 16:19 标题: 螺栓球单层球壳的稳定性分析

从概念上，单层球壳的节点应该是刚接节点，因此应该采用焊接球。但现在正在做一个单层球壳，只是为了造型用，没有任何荷载，准备做螺栓球的。在MST里建模、计算都能通过，只是同样的模型一导入ANSYS里计算就通不过，说有过大的节点位移。想问一下：
1、有人用螺栓球做过类似的单层球壳吗
2、为什么MST里能算过，ANSYS里就算不过呢
3、为了增加单层球壳的稳定性，在球壳的下部加了一圈下弦杆（如图2），这样在ANSYS里计算也能通过了。单层球壳的稳定性怎么分析？
谢谢指教！

附件: [图1单层球壳] 新块.JPG (2009-3-16 16:19, 53.86 K) / 下载次数 1
http://okok.org/attachment.php?aid=109562

作者: zhao_yc 时间: 2009-3-16 16:21

图2，在底部加了一圈下弦杆后的模型。
模型考虑的荷载只有自重和水平方向的风荷载，大小等于杆件截面积 X 基本风压 X 杆件体形系数 X 高度系数
总的来说荷载很小

附件: [图2] 新块1.JPG (2009-3-16 16:21, 52.52 K) / 下载次数 1
http://okok.org/attachment.php?aid=109563

作者: phileff 时间: 2009-3-17 10:04

你是做的周边支座就应该可以

作者: liuchuang1011 时间: 2009-3-18 22:21

直径多少啊,高度多少,建议做双层的,保险,单层球壳有跨掉的,真的

作者: smomo 时间: 2009-3-18 23:09

2楼的方案应该是可行的，底边缘如果不是每个球都是支座，由于没有曲面的约束效应，会局部失稳的，所以底边做成双层的就可以解决这个问题。

作者: yeyaocn 时间: 2009-3-29 21:07

螺栓球当然可以做了，虽然现在网壳的规程加入了一强条：单层球壳一律使用刚性节点。
其实螺栓球节点就是半刚性节点，你要是设定为铰接，肯定就算不过去阿，用ansys算稳定承载力，进行非线性屈曲分析的时候，要根据现有的螺栓球的弯矩转角曲线，在节点处加入非线性弹簧单元，可以比较好的计算整体稳定问题。
当然，如果跨度和荷载比较大，还是不建议采用，虽然施工比较方便。

作者: zhao_yc 时间: 2009-3-30 13:42

螺栓球算半刚性节点吗？我觉得，杆件可以承受的扭矩为0，可以承受的弯矩也只是靠高强螺栓与螺栓球的连接，应该是很小的。
看到过的书面的提法好像一直都是说，螺栓球是比较理想的铰接节点。

作者: maverick 时间: 2009-3-30 14:22

“从概念上，单层球壳的节点应该是刚接节点，因此应该采用焊接球”
好像不是这样的吧？用焊接球施工质量怎么控制呢？

作者: yeyaocn 时间: 2009-3-30 20:32

恩，螺栓球的刚度很弱，一般情况下是很理想的铰接节点，但是他还是有一定刚度的，做试验可以得到他的弯矩转角曲线，由于在网壳中，杆件的受力多是轴力为主，弯矩占的比重较小，所以可以看作是半刚性节点，来分析螺栓球单层球壳的稳定性。
概念上，是应该使用焊接球好一些的，它是比较理想的刚性节点

作者: ys47 时间: 2009-4-1 16:13

yeyaocn 规范是强制条文，最好还是用刚接的焊接球比较好，不知道你跨度多大，你施工活荷载不考虑吗，如果大了，施工时出现问题怎么办。
单层网壳必须做考虑初始缺陷的非线性屈曲，单层网壳对初始缺陷是非常敏感的，非线性屈曲系数都必须在4.2以上。
你的模型不是每个点都是支座，当然要加上一圈的，你看以看下你的模态分析，是不是自振就有问题。

作者: miaoliuhua 时间: 2009-4-3 15:37

zhao_yc wrote:
从概念上，单层球壳的节点应该是刚接节点，因此应该采用焊接球。但现在正在做一个单层球壳，只是为了造型用，没有任何荷载，准备做螺栓球的。在MST里建模、计算都能通过，只是同样的模型一导入ANSYS里计算就通不过，说有过大的节点 ...

建议不要使用螺栓球节点做单层网壳，毕竟它是半刚性链接且接近铰接的。我的论文研究表明节点半刚性对单层网壳的稳定影响非常大（BLF也许会折减一小半）。况且你的单层网壳的BLF不可能做太大，加上考虑初始几何缺陷之后，BLF折减之后很难满足要求。

你谈及MST可以而ANSYS不可以，说明你对软件的本质还不太理解。

作者: zhao_yc 时间: 2009-4-3 22:47

谢谢miao兄的回答，确实是这样的感觉，软件在很大程度上还是拿过来就算，具体的东西总是深入不进去。就拿这个来说，ANSYS模型是把所有的杆件都当作link8，杆单元处理，计算的时候说某个节点位移过大，让检查约束，我觉得这应该是几何可变的问题，可同样的模型，在MST里，也是按铰接轴向受力杆计算，就可以计算过去。我觉得，既然单元的假定是一样的，计算结果就应该一样，可事实却相反。不知道为什么

作者: whoami 时间: 2009-5-22 09:54

如果杆件是铰接的桁架元,则在所有的位置杆件相交点都形成了瞬变体系了.

ANSYS算不下去是对的,而MTS让计算通过是偏危险的

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