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单层柱面网壳结构常遇三维地震作用下的地震响应分析

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地震作用下单层柱面网壳结构的弹塑性性能研究

地震作用下单层柱面网壳结构的弹塑性性能研究

地震作用下单层柱面网壳结构的弹塑性性能研究近年来，随着经济发展和城市化的普及，高层建筑普遍存在于世界各地，这些建筑对外在环境利用及承受的负荷起着很大的作用。

然而，当高层建筑在地震等强度较大的外力作用下受到破坏时，就会对人们的生命财产和社会秩序产生严重的威胁。

因此，研究建筑物的抗震性能很重要。

作为一种新型的地震抗震结构，单层柱面网壳结构具有良好的抗震性能，受到了广泛的关注。

本文将以《地震作用下单层柱面网壳结构的弹塑性性能研究》为标题，讨论单层柱面网壳结构在地震作用下的弹塑性性能。

首先，在弹塑性缓冲和容易制造等优点使得单层柱面网壳结构在抗震结构中受到了越来越多的关注。

其次，单层柱面网壳结构的柱面构件是轴向受压的构件，而且它具有一定的抗剪刚度，可以有效的抑制结构的振动，降低结构的应力集中程度，并起到一定的缓冲和消震作用。

此外，网壳构件具有本构和节点处的柔性，可以将结构的内力传递至支座，增加结构的刚度，有效的降低结构的应力，而且不会影响结构的几何特征，使结构更具有灵活性，有效的抗震抗滑移能力。

地震作用下单层柱面网壳结构的弹塑性性能是该结构运动能力的重要指标。

为了研究单层柱面网壳结构的弹塑性性能，首先，需要确定该结构的受力本构特征，以及该结构在不同弹性模量、受力和地震加速度下的振动参数特征，以及该结构在不同弹性模量、外力及地震加速度下的变形能力、剪刚度和平面挠度等抗震性能。

其次，可以采用试验方法直接研究地震作用下单层柱面网壳结构的弹塑性性能；也可以采用计算机模拟方法来研究该结构的弹塑性性能，这种方法可以根据结构的几何结构、受力本构特征和地震荷载变化，模拟结构的抗震性能，获得更深入的分析结果。

再次，可以利用实验室设备对单层柱面网壳结构的抗震性能进行模拟，进行地震作用下的弹塑性性能研究，这种方法可以更直观地研究单层柱面网壳结构在地震激励作用下的弹塑性性能，从而获得可靠的研究结论。

综上所述，地震作用下单层柱面网壳结构的弹塑性性能是一项重要的研究内容，其研究可以利用试验方法、计算机模拟方法和实验室设备模拟方法三种方法来研究。

斜入射地震波下单层球面网壳土-结构相互作用及其地震响应分析

斜入射地震波下单层球面网壳土-结构相互作用及其地震响应分析

斜入射地震波下单层球面网壳土-结构相互作用及其地震响应分析韩庆华;王月;芦燕;李亚明;薛原【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2024(43)3【摘要】为分析斜入射地震波下单层球面网壳土-结构相互作用及其地震响应,采用等效节点力实现地震波输入,通过黏弹性人工边界处理无穷远辐射条件,分析了地震波类型、土体参数、入射角度等因素对单层球面网壳结构的土-结构相互作用及其地震响应影响。

结果表明:单层球面网壳结构在地震波入射一侧出现翘起,网壳总体沿入射方向发生旋转,当P波斜入射时支座位移差最大达0.514 m,为网壳跨度的1/250。

当P波斜入射时,软弱土情况下网壳顶点位移比中硬土和中软土大,顶点位移随入射角增大呈现先增大后减小的趋势;当SV波入射时,中软土情况下网壳顶点位移比中硬土和软弱土大,顶点位移随入射角增大而增大。

斜入射地震波下,考虑土-结构相互作用后网壳顶点位移增幅最大达5.5倍,网壳外圈位移增幅大于网壳跨中增幅。

【总页数】10页(P255-264)【作者】韩庆华;王月;芦燕;李亚明;薛原【作者单位】天津大学中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室;天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室;天津大学建筑工程学院;上海建筑设计研究院有限公司;中国建筑科学研究院有限公司【正文语种】中文【中图分类】TU352.1【相关文献】1.桩-土-结构相互作用下新型抗拔摩擦摆支座对单层柱面网壳结构地震响应的影响2.设置多功能摩擦摆系统的单层球面网壳结构地震响应分析3.上海滴水湖皇冠假日酒店单层球面网壳在累积损伤及初始缺陷影响下的地震响应分析4.El Eentro地震波下杆件屈曲对K8型单层球面网壳结构敏感性分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

三维地震作用下应用FPB单层球面网壳抗震性能

三维地震作用下应用FPB单层球面网壳抗震性能

三维地震作用下应用FPB单层球面网壳抗震性能孔德文;范峰;支旭东【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2016(048)006【摘要】To accurately determine the vibration reduction effect ofsingle⁃layer reticulated shells with friction pendulum bearings ( FPB) , based on the refined finite element models, the isolation mechanism of FPB was given, and single⁃layer reticulated shells with FPB were analyzed from two aspects of static and dynamic. Structures were analyzed in three aspects including the internal force, deformation and stability under static loading, and were also researched through dynamic time⁃history analysis under 3⁃D earthquake waves. The impact of ground motion intensities and parameters of FPB on the seismic performance of single⁃layer latticed shell was discussed. The analysis results indicate that the static mechanics performance of a single⁃layer reticulated shell with FPBs can be improved by strengthening the outer ring bars. Under 3⁃D earthquakes, the bigger the ground motion intensity, the better isolation performance of FPB will be. The optimal friction coefficient of FPB increased with the increase of ground motion intensity. The bigger friction pendulum bearing curvature radius is, the better seismic performance of reticulated shell structure will be.%为准确确定三维地震作用下应用摩擦摆支座（ FPB）单层球面网壳结构的减震效果，在精细化建模基础上，分析了摩擦摆支座的隔震机理，并对摩擦摆支座单层球面网壳结构从静力和动力两个方面进行分析。

单层柱面网壳在强震下的破坏机理研究

单层柱面网壳在强震下的破坏机理研究

单层柱面网壳在强震下的破坏机理研究王晓可范峰支旭东沈世钊（哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨１５００９０）摘要：柱面网壳的结构形式、受力特性与其他网壳结构不同，造成其在强震下破坏机理的特殊性。

采用基于结构响应的全过程分析方法，利用软件Ａｂａｑｕｓ，综合宏观、微观响应指标，对单层柱面网壳进行大规模的参数分析，探求其在强震下的破坏机理。

通过典型算例的分析比较，确定了单层柱面网壳的破坏模式及其特征，总结了临界荷载的确定方法。

在大量计算数据统计的基础上，提出了单层柱面网壳实用的动力破坏判别准则。

单层柱面网壳在强震下可能出现的动力失稳破坏突然，破坏时塑性发展浅，结构刚度几乎没有削弱，结构位移小。

单层柱面网壳在强震下强度破坏也可能出现，情况与前不同，其中强度破坏包括强度破坏Ⅰ和强度破坏Ⅱ，强度破坏Ⅱ有明显失稳现象而强度破坏Ⅰ没有。

动力实用判别准则以最大节点位移和８ｐ比例为参考指标，用来确定强度破坏Ⅰ和强度破坏Ⅱ极限荷载。

对考虑损伤的柱壳破坏机理进行了初步探讨，损伤对不同的结构影响不同，给出了工程设计中损伤降低系数的建议值。

关键词：单层柱面网壳；强震作用；破坏机理；动力失稳；强度破坏中图分类号：ＴＵ３９３．３文献标识码：Ａ文章编号：１０００－１３１Ｘ（２００６）１１－００２６－０７Ｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅＷａｎｇＸｉａｏｋｅＦａｎＦｅｎｇＺｈｉＸｕｄｏｎｇＳｈｅｎＳｈｉｚｈａｏ（ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００９０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓａｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈｏｓｅｏｆｏｔｈｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｓｈｅｌｌｓ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｏｍｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｉｔｙｏｎｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｉｎＡｂａｑｕｓ，ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｍｕｌｔｉ－ｉｎｄｅｘｅｓｒｅｓｐｏｎｓｅｓｆｒｏｍｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｎｄｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｌｅｖｅｌｓ，ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒａｎａｌｙｓｅｓｆｏｒｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｏｎｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｅｘｐｌｏｒｉｎｇｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｕｎｄｅｒｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ．Ａｆｔｅｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｍｅｔｙｐｉｃａｌｃａｓｅｓｔｈｅｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｓａｎｄｓｏｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｇｒｅａｔｎｕｍｂｅｒｏｆａｎａｌｙｔｉｃａｌｃａｌｃｕｌａｔｅｄｄａｔａａｐｒａｃｔｉｃａｌｄｙｎａｍｉｃｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉａｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｉｓｇｉｖｅｎ．Ｕｎｄｅｒｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｍａｙａｐｐｅａｒｓｕｄｄｅｎｌｙ，ａｎｄｗｈｅｎｉｔｈａｐｐｅｎｓ，ｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｖｅｒｙｌｉｍｉｔｅｄ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｉｓａｌｍｏｓｔａｓｓａｍｅａｓｂｅｆｏｒｅａｎｄｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓａｒｅｎｏｔｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ．Ｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｍａｙａｌｓｏｈａｐｐｅｎ．Ｉｔｓｅｅｍｓｑｕｉｔｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔ．ＴｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅｉｎｃｌｕｄｅｓｓｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅⅠａｎｄｓｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅⅡ．ＳｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅⅡｈａｓｏｂｖｉｏｕｓｓｉｍｉｌａｒｐｈｅｎｏｍｅｎａａｓｔｈｏｓｅｉｎｄｙｎａｍｉｃｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅⅠｈａｓｎｏｔ．Ｕｓｉｎｇｍａｘｉｍｕｍｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｗｈｏｌｅ－ｓｅｃｔｉｏｎｙｉｅｌｄｅｌｅｍｅｎｔｓ（８ｐ）ａｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｉｎｄｅｘｅｓｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｆａｉｌｕｒｅｃｒｉｔｅｒｉａｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｕｌｔｉｍａｔｅｌｏａｄｓｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅⅠａｎｄｍｏｄｅⅡ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｏｎｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｄａｍａｇｅｄｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅｍｏｔｉｏｎｉｓａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｄ，ａｒｅｄｕｃｅｄｄａｍａｇｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｉｓｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ－ｌａｙｅｒｌａｔｔｉｃｅｄｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｈｅｌｌ；ｓｔｒｏｎｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅ；ｆａｉｌｕｒｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｄｙｎａｍｉｃｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｓｔｒｅｎｇｔｈｆａｉｌｕｒｅＥ－ｍａｉｌ：ｇｌｏｒｉａ－ｗ＠１６３．ｃｏｍ基金项目：国家自然科学基金重点项目（５０３３８０１０和５０２７８０２０）作者简介：王晓可，博士收稿日期：２００５－１２－１９网壳结构在动力荷载下可能会发生由几何非线性起主导作用而使结构无法维持稳定振动状态的动力失稳破坏，还可能会发生由塑性变形过度发展而导致的强度破坏。

单层柱面铝合金网壳结构强震失效机理及易损性研究

单层柱面铝合金网壳结构强震失效机理及易损性研究

单层柱面铝合金网壳结构强震失效机理及易损性研究随着建筑结构设计的不断发展和进步，针对地震的设计要求得到了焕然一新的进展，如今，地震设计加入了新的要素，如考虑隔震、减震和加强某些构件等，但是在发生地震灾害时，建筑结构在长期的使用过程中难免会出现变化。

本论文将试图探讨单层柱面铝合金网壳的结构强震失效机理及易损性问题。

一、铝合金网壳的结构原理铝合金网壳的结构原理是一种基于薄壳理论和拱理论所建立的模型，该模型的特点是单层网状薄壳板形成的凹显拱壳体，密度小、坚固耐用、具有轻质、高强、可塑性好、耐腐蚀等优点，因此被广泛用于建筑领域。

二、单层柱面铝合金网壳的研究现状随着对单层柱面铝合金网壳的应用越来越广泛，对其结构的研究也越加深入。

在之前的研究中，单层柱面铝合金网壳的失效模式和失效机理已经得到了一定程度的研究。

据研究表明，单层柱面铝合金网壳在发生地震时，其容易发生弹性稳定性失效、破坏部位的屈曲和扭转变形、拱肋和网壳的纵向位移等破坏模式。

同时，板的灵活性和支撑条件的变化也会对其破坏过程的形成起到重要的作用。

三、单层柱面铝合金网壳的易损性单层柱面铝合金网壳由于其运用材料的特殊性质，其结构上的易损性也具有一定的难度。

在其失效模式和失效机理研究的过程中，研究人员还发现了一些影响网壳易损性的原因，如弯曲强对应的大度数、铝合金网壳前倾和横向负偏差、墙底残余形变等因素。

四、对单层柱面铝合金网壳的加固与改进针对单层柱面铝合金网壳的现有问题，进行加固与改进可以有效提升其结构的抗震性。

具体来说，可以进行以下方面的优化：1、提高板的剪切强度，使其进一步增强其弹性稳定性和破坏时的承载能力。

2、调整拱肋的刚度和位置，以增强其受力性能。

3、增加板与拱肋的间隔数，减轻板的支撑条件，降低板件的纵向位移等。

五、总结本论文针对单层柱面铝合金网壳的结构强震失效机理及易损性进行了初步分析。

在建筑设计和施工中，应对其结构进行更加全面和深入的阐述，并基于现有问题加以修正和改进，以提升其抗震性能，并实现其在地震中的稳定运行。

强震作用下单层网壳结构动力破坏机理的开题报告

强震作用下单层网壳结构动力破坏机理的开题报告

强震作用下单层网壳结构动力破坏机理的开题报告【开题报告】强震作用下单层网壳结构动力破坏机理研究一、选题背景网壳结构作为轻质、高刚度的空间结构，应用广泛。

在地震等自然灾害的作用下，建筑结构的安全性和可靠性成为重要关注点。

因此，探究强震作用下单层网壳结构的动力破坏机理，对于提高城市抗震能力和减少人员财产损失具有重要意义。

二、研究目的本研究旨在通过文献综述和理论分析，探究强震作用下单层网壳结构的破坏机理，为建筑结构的抗震设计提供有价值的参考。

具体目的如下：1.分析单层网壳结构的力学性能。

2.分析强震的地震动力学特性及其对单层网壳结构的影响。

3.通过数值模拟和实验研究，探究不同地震地面运动下，单层网壳结构的破坏机理和破坏模式。

4.提出加强单层网壳结构抗震能力的建议，并为工程实践提供技术支持。

三、研究内容和方法本研究的内容主要包括以下方面：1.文献综述：了解国内外研究进展和研究现状，明确研究思路。

2.理论分析：分析单层网壳结构的力学性能，建立数学模型，计算其固有频率和振型，并对地震动力学特性进行分析。

3.模拟计算：利用Abaqus软件，建立单层网壳结构的三维有限元模型，模拟其在不同地震动力下的破坏过程和破坏模式，并得出结论。

4.实验研究：结合以往的实验数据，设计并开展一系列单层网壳结构的地震模拟试验，验证数值模拟计算结果的正确性。

四、预期成果和创新点本研究预期的成果包括以下方面：1.对单层网壳结构的力学性能和地震动力学特性进行深入分析。

2.探究不同地震地面运动下，单层网壳结构的破坏机理和破坏模式。

3.提出加强单层网壳结构抗震能力的建议，并为工程实践提供技术支持。

本研究的创新点主要表现在以下方面：1.使用现代计算机及其软件，建立单层网壳结构的三维有限元模型，模拟其在不同地震动力下的破坏过程和破坏模式。

2.将理论分析和模拟计算相结合，对单层网壳结构的强震破坏机理进行全面深入地讨论。

3.通过实验方法验证模拟计算结果的正确性，提高研究的可信度和实用性。

单层球面网壳结构随机地震响应与可靠度分析

单层球面网壳结构随机地震响应与可靠度分析
作者：徐军 袁子豪
来源：《湖南大学学ห้องสมุดไป่ตู้·自然科学版》2019年第11期
摘; ;要：为评价单层球面网壳结构抗震性能，需充分考虑地震激励的随机性以及非平稳性.结合概率密度演化方法，可得到单层球面网壳结构动力响应的概率信息及可靠度.首先，采用谱表示-随机函数方法，生成符合不同设防要求的全非平稳地震动，其平均反应谱与规范反应谱拟合效果理想，通过概率密度演化方法考察了单层球面网壳结构最大位移的概率密度演化全过程;进一步地，分别从宏观和微观层次上选取2个失效评价指标，通过引入等效极值分布思想，可获得单层球面网壳结构抗震可靠度分析所关心的动力响应极值分布;最后通过参数分析，评价了不同参数对单层球面网壳结构抗震可靠度的影响.与传统方法相比，本文方法从随机性的角度评价网壳结构的抗震性能更加合理，并且兼顾了效率和精度.
关键词：单层球面网壳;地震动;概率密度演化;随机动力响应;动力可靠度
中图分类号：TU393.3; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标志码：A
Stochastic Seismic Response and Reliability Analysis of
Single-layer Spherical Reticulated Shells
XU Jun，YUAN Zihao
（College of Civil Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China）
Abstract：To evaluate the seismic performance of single-layer spherical reticulated shell，the randomness and non-stationarity of seismic excitations need to be sufficiently taken into account. In conjunction with the probability density evolution method（PDEM），the probabilistic information of dynamic response and reliability can be readily obtained. First，the random function based spectral representation method is employed to model the fully non-stationary seismic ground motions，which meets the requirements of different fortifications. Moreover，the average response spectrum accords well with the target response spectrum. Then，the instantaneous probability density evolution process of the shell’s maximum displacement is investigated from the perspective of PDEM. Further，two indices，which characterize the failure of the shell structure，are selected from macro and micro levels，respectively. By introducing the idea of equivalent extreme-value event，one can obtain the extreme value distribution of response for seismic reliability analysis. Finally，through carrying out the parametric analyses，the effect of different parameters on the seismic reliability of the shell can be evaluated. Compared with the traditional methods，the proposed method can evaluate the seismic performance of single-layer spherical reticulated shells from the perspective of randomness，which is much more reasonable. Besides，the tradeoff of efficiency and accuracy can be also ensured.

地震作用下网壳结构稳定性分析

地震作用下网壳结构稳定性分析
刘志钦;刘钦;马乾瑛
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2013(039)004
【摘要】大跨空间网壳为缺陷敏感性结构,地震作用下其动力稳定性能更加突出.为得到大跨空间结构动力失稳的一般规律,本文从结构的整体性能出发,将地震作用转化为可以定量分析的函数形式,运用有限元理论,推导出结构动力失稳区域的微分方程,求解得到各种情况下结构的动力失稳区域,在这些区域内,即使动力荷载的幅值远远小于结构的静力失稳临界值,结构也很容易发生失稳现象；将动力失稳准则中的B-R准则和时间冻结法相结合,运用到网壳结构的动力失稳判别中,当施加在结构上的荷载工况位于动力失稳区域之内时,结构的最大位移量随着时间的增加不断加大,运动趋势整体是发散的；而当荷载工况位于动力失稳区域以外时,结构最大位移点的位移量随着时间增加具有衰减的趋势,即结构整体是稳定的.
【总页数】5页(P213-217)
【作者】刘志钦;刘钦;马乾瑛
【作者单位】河南城建学院土木与材料工程系,河南平顶山467036;河南城建学院建筑工程管理系,河南平顶山467036;长安大学土木工程学院,陕西西安710064【正文语种】中文
【中图分类】TU33
【相关文献】
1.地震作用下单层网壳结构动力稳定性分析的能量准则 [J], 徐军;孙锐
2.地震作用下斜拉网壳结构的动力响应 [J], 田北平
3.单层椭圆抛物面网壳在地震作用下的动力稳定性分析 [J], 智菲;车伟;李海旺
4.三维地震作用下板锥柱面网壳结构的力学性能 [J], 王南;和海芳
5.单层柱面网壳结构常遇三维地震作用下的地震响应分析 [J], 邢佶慧;钱宏亮;范峰;沈世钊
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单层柱面网壳结构强震作用下抗震性能研究

单层柱面网壳结构强震作用下抗震性能研究
邢佶慧;沈世钊
【期刊名称】《中国安全科学学报》
【年(卷),期】2004(14)11
【摘要】地震是严重危害人类生命财产的自然灾害 ,但目前工程界对于网壳结构强震下的抗震性能尚缺乏透彻了解。

笔者通过对单层柱面网壳典型算例进行三维地震作用下的双重非线性时程分析 ;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和破坏特征 ;对单层柱壳强震作用下的破坏机理进行了探讨 ;并在此基础上对不同参数柱壳弹塑性地震响应规律和破坏特征进行了分析和总结。

研究表明 ,地震作用下单层柱壳破坏前均经历了一定的塑性发展过程 ,其破坏的真正原因是结构塑性发展和位形变化的交互作用 ,矢宽比较大的柱壳倾向于动力失稳破坏。

【总页数】7页(P8-14)
【关键词】单层柱面网壳;抗震性能;塑性;网壳结构;破坏特征;非线性时程分析;地震作用;观察;研究;原因
【作者】邢佶慧;沈世钊
【作者单位】哈尔滨工业大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X43;TU352
【相关文献】
1.大跨度单层柱面网壳在强震下的失效研究 [J], 吴金妹
2.单层柱面网壳在强震下的破坏机理研究 [J], 王晓可;范峰;支旭东;沈世钊
3.考虑材料损伤累积单层柱面网壳在强震下的失效研究 [J], 支旭东;吴金妹;范峰;沈世钊
4.抛物线型单层柱面网壳的抗震性能研究 [J], 贺拥军; 张丰盛; 王继新
5.单层柱面网壳结构的抗震性能研究 [J], 陈军明;陈应波
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柱面网壳在地震作用下的失效机理研究

参考 文献
表现 在反隐身 目标上 ．雷 达组网技术是 一种反 隐身 日标 的可行措 旌 。隐身 目标并非在所有角度和所有频率上都具有 同样的隐身效果 ， 仍 然会给雷达探测留有“ 空间窗 口” 频 率窗 口” 利用 多频段组 网和先进 和“ 。 的数据 融合技术 ． 可以削弱微波波段 隐身涂层 的隐身作用 ， 既 又可以从 不 同频道从多个方向上照射 目 ， 标 使处于网络范 围内的隐身 日标至少可 被一部雷达探测到。因此 ． 网的涌现性也注定雷达 网将 成为反隐身 目 组
组网雷达可发现更 多 日标 ， 对某些 目标 发现次数 增多 ， 并且 对这些 日标 测定得更准确。
隐身 目 ， 标 实现反隐 身的 目的。本文在此基础上 提出了有关组网优 化布 站 的几点看法 ． 并不是很完善 。 网和反隐 身都是 近几年提 的新课题 。 组 有待更多 的人加人进来深人探索 。
用 Ｑ２ ５钢 ， ３ 本构关 系假定 为 塑性 随 动 Ｐａｔ ｉｅ ｔ ｌ ｉ Ｋｎｍａｉ 型 ， 度为 ｓ ｃ ｃ模 密 ７８ ０ｋ／３弹性模量为 ２ ６Ｇ ａ泊松 比为 ０ ． ５ ｇｍ 。 ０ Ｐ． ． 屈服强度为 ２ ５ＭＰ ， ３ ３ ａ 切线
２ ｘ ０ ４ ２ ｅ ｒ ｍ跨度的单层 圆柱 面网壳为研究对象 。采川通川 有限元分析软
ｌ． ３
４ 结语
随着现代高科 技的不断发展 。 各种先进 电磁技术 ． 产品层 Ｉ不 电磁 【 ｜
穷 ， 战争将是争夺 电磁空 间的时代。为了充分发挥现有雷达 装备的 未来 性能 ， 更好地完 成空中 目标搜索 、 跟踪 、 测量 ． 进一步 减少 虚警概 率和漏 警概率 ， 就必须 立足于现有雷达 的装备 ， 以先进的现代信 号处理技术 和 先进的信息融合技术为基础进行雷达组 网。 也正是 雷达 组网可以利用 隐 身 目 的前 向、 标 侧向 、 上下反射的隐身缺 口， 探测 低空飞行 日标及其他 来
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议取值 , 以供工程设计参考 。 1 确定内力系数的统计方法
文中根据设计习 惯 , 按杆 件类 别(斜杆 与纵 杆)统 计地震内力系数 。对结构进行常遇地震 作用下的截面
验算时 , 可依 据地震 内力系 数分 别验算 各类 杆件 。为
考虑弯矩影响 , 并简洁 有效地 对不 同类别 杆件 进行验
算 , 修正了传统的地震内力系数定义 , 从弯 矩和轴力共
截面验算时 , 取同类杆件中组合应力 最大的杆件 ,
乘以相应的地震 内力 系数 , 即 为地 震荷载 对杆 件应力
的放大值 , 加上静应力值 , 便可验算该类截 面应力是否
满足要求 。
2 结构分析方案
采用大型 通用 有 限元 分析 软件 ANSYS 进 行 瞬态
动力学分析(亦即时间历程分析), 采用瑞 利阻尼 , 假定
0 引言 对网壳结构的地 震内力系 数 ξ的传统 定义为 ξ=
NE NSV , 其中 NE 是地 震荷 载作 用下的 轴力 , NSV 是 重力荷载作用下的轴力 。这种定义方法 对于单层网壳 结构主要有两大问 题 :1)单 层网壳 结构杆 件受 弯矩的 影响较大 , 仅考虑轴力无法真实反应 结构的响应 ;2)对 于网壳这种杆 件数目 巨大 的复杂 结构 , 每一根 杆件都 对应一个地震 内力系 数 , 如 果给出 的地 震内力 系数过 于繁琐 , 则使用不便 ;如果对 整个 网壳取 一个 代表值 , 又不经济 。因此 , 如何对地震内力系数 进行统计 , 才能 既简洁又有代表性 , 是需要仔细考 虑的问题 。在文[ 2] 的基础上 , 对大 量单层 柱面 网壳结 构进 行常遇 三维地 震作用下的时 程响应 分析 , 考虑弯 矩对 杆件内 力的影 响 ,适当修正传统的地震内力系数法 , 研 究单层柱面网 壳结构杆件的 地震 内力系 数随各 种参 数的变 化趋势 , 并归纳出适用于单层柱面网壳结构的地震内力系数建
值可以更清晰地体现出地震内力系数随矢宽比和长宽
32
比的变化规律 :矢宽 比 f b 对 杆件 地震 内力 系数 的影 响随长宽 比的 变化 而不 同 。总体 来说 , 随 f b 的 逐渐 增大 , 柱壳地震内力系数有逐渐减小的变 化趋势 ;随长 宽比的增大 , 纵杆地震内力系数变化不大 , 斜杆地震内 力系数则有逐渐增大的趋势 。
阻尼比为 0.02 。由于网壳结构在常遇地震作用下处于
弹性状态 , 且刚 度较大 , 因此 , 在计算 中未考 虑非 线性
＊国家自然科学基金资助 项目(50608002);北京交 通大学“ 十 五” 专 项科技基金项目(2004SM030)。
31
因素 , 选 用 三 维 弹 性 梁 单 元 Beam4 模 拟 杆 件 , 选 用 Mass21 单元模拟节点凝聚的屋面均布荷载 。
第 37 卷 第 2 期
建 筑 结 构
2007 年 2 月
单层柱面网壳结构常遇三维地震作用下的地震响应分析 ＊
邢佶院 100044) (哈尔滨工业大学土木学院 150090)
[ 提要] 地震内力系数法是一种适用于空间网格结构的简洁有效的抗震设计方法 , 但应用于单层网壳结构时 需要改进 。根据单层网壳结构的受力特点 ,考虑弯矩影响 , 修正了传统地震内力系数的定义 , 并选取大量单层 柱面网壳算例进行了常遇三维地震作用下的时程分析 , 观察其杆件地震内力系数取值随矢宽比 、长宽比 、杆件 截面等参数的变化规律 ,发现在文中研究范围内 , 单层柱面网壳结构地震内力系数取值随长宽比增大有逐渐 增大的趋势 ,随矢宽比的增大有逐渐减小的趋势 。在大量统计分析的基础上 , 归纳出可供实际工程设计参考 的地震内力系数建议取值 。 [ 关键词] 单层柱面网壳结构 地震内力系数 矢宽比 长宽比 杆件截面
同作用形成的最大截面组合应力角度来定 义地震内力
系数 , 公式如下 :
ξ=|(σE +σSV)max σmSVax |-1
(1)
其中 :(σE +σSV)max 为地震荷载和重力荷载 共同作用下 各类杆件的 最 大截 面组 合应 力 ;σmSVax 为重 力 荷载 作用 下各类杆件的最大截面组合应力 。
长宽比对斜杆 地震 内力系 数取 值的影 响较 明显 。 在 L b ≤2.6 时 , 基本上是长宽比大的柱壳 斜杆地震内 力系数值大 , 但 L b >2.6 以 后 , 斜 杆地 震内 力系 数不 再继续增加而是 减小 , 这一特 点与 柱壳动 应力 响应规 律对应一致 。
地震内力系数变化规律
表1
1 5 0.367 0.209 0.295 0.153 0.223 0.180 0.295 0.181
1 2 0.187 0.110 0.194 0.141 0.174 0.060 0.185 0.104
1.8
13 14
0.181 0.121 0.200 0.156 0.158 0.070 0.180 0.116 0.299 0.135 0.352 0.161 0.330 0.080 0.327 0.125
1 5 0.131 0.146 0.120 0.205 0.087 0.272 0.113 0.208
1 2 0.222 0.137 0.320 0.134 0.148 0.050 0.230 0.107
1.4
13 14
0.251 0.176 0.185 0.114 0.243 0.067 0.226 0.119 0.307 0.196 0.194 0.163 0.193 0.082 0.231 0.147
Lf
人工波
Taft 波 El-Centro 波 平均值
b b 斜杆 纵杆 斜杆 纵杆 斜杆 纵杆 斜杆 纵杆
1 2 0.175 0.139 0.134 0.107 0.141 0.112 0.150 0.119
1.0
13 14
0.173 0.165 0.132 0.134 0.141 0.103 0.149 0.134 0.199 0.182 0.121 0.094 0.084 0.098 0.135 0.125
1 5 0.566 0.206 0.448 0.210 0.447 0.220 0.487 0.212
以符合实际 设计的 原则 , 文中所 有参 数均在 常用 范围 内 选取 。具 有 相 同尺 寸比例的单 层柱面网壳结 构力学性能相似 , 因此 , 研 究中取固定网 壳宽 度 b = 15m , 矢宽比 f b 分别 取 1 2 , 1 3 , 1 4 和 1 5 ;长 宽 比 图 1 三向网格单层柱面网壳 L b 依 次 取 1.0 , 1.4 , 1.8 , 2.2 , 2.6 和 3.0 。
杆件一律采用圆钢管 。参照文[ 4] , 所有算例均选 用三套杆件截面 :1)纵杆 和端 杆 73 ×3 , 斜 杆 114 × 4 ;2)纵杆和端 杆 83 ×3.5 , 斜杆 127 ×4.5 ;3)纵杆和 端杆 89 ×4 , 斜杆 140 ×5 。依 次称为小截面 、普通截 面和大截面 。
《建筑抗震 设计规 范》(GB50011 —2001)规 定 , 采用 时程分析法时 , 应按建 筑场 地类别 和设 计地震 分组选 用不少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速 度时程曲线 , 其 平均地 震响 应系数 曲线 应与振 型分解 反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相 符[ 5] 。根 据 这 一 规 定 , 选 用 最 为 常 用 的 El-Centro 波 (1940 年 Imperial Valley)和 Taft 波(1952 年 Kern County) 作为地震输入 , 还按照 8 度近震 、Ⅱ类场 地土条件模拟 生成 一条 人工波 进行补 充计 算 。计算时 , 将 所有波 较 大水平分量峰值按 8 度常遇地震要求调幅至 70gal , 其他 方向的地震分量乘相应系数 , 最大水平地震分量沿 图 1 中 x 向输入 。计算中网壳的面荷载取 P =1.0kN m2 。 3 单层柱面网壳地震内力系数随参数变化规律 3.1 矢宽比和长宽比的影响
Analysis on Seismic Response of Single-layer Latticed Cylindrical Shells Due to Multi-encountered 3-dimension Earthquakes Xing Jihui1 , Qian Hongliang2 , Fan Feng2 , Shen Shizhao2 (1 School of Civil Engineering and Architecture , Beijing Jiaotong Univ ., Beijing 100044 ,China ;2 School of Civil Eng .,Harbin Institute of Technology ,Harbin 150090 ,China) Abstract:Seismic force coefficient method should be improved when it is used for sing-layer space frames .According to the characteristic of single-layer space frames , the traditional definition of seismic force coefficient employing the effect of bending moment on the stress of members is modified .Large scale time-history analysis is performed for a lot of single-layer latticed cylindrical shells due to multi-encountered 3-dimension earthquakes .The seismic force coefficients of such structures increase with the increasing of length-span ratios and the decreasing of rise-span ratios in general in the research range .Based on the analysis result , practical seismic force coefficients for single-layer latticed cylindrical shells are proposed . Keywords :single-layer latticed cylindrical shell ;seismic force coefficient ;rise-span ratio ;length-span ratio ;member size