强下部结构单层球壳简谐荷载下的破坏模式.pdfVIP

第25卷第4期 华 中 科 技 大 学 学 报 (城市科学版) Vo1．25NO．4 2008年 12月 J．ofHUST．(UrbanScienceEdition) Dec．2008 强下部结构单层球壳简谐荷载下的破坏模式 邢佶慧 ，范文达2，杨庆山 (1．北京交通大学 土建学院，北京 100044；2．河内建筑大学 土建学院，越南 河内) 摘 要：采用基于响应的研究方法，以有柱间支撑的带下部结构K8单层球面网壳为例，利用ANSYS软件分 别对其进行了水平、竖向简谐荷载作用下的动力全过程分析，综合宏观和微观两个方面，通过节点位移、进塑 性杆件比例等多项特征响应指标分析了简谐荷载作用下多个算例的动力破坏特点，总结了柱间设置支撑的强下 部结构的单层球壳的动力破坏模式，统计了其动力破坏临界荷载，观察了矢跨比参数的影响，为网壳结构动力 破坏机理研究提供了基础性材料。 关键词：单层球面网壳；下部结构；柱问支撑；简谐荷载；坏机理 中图分类号：TU351 文献标识码：A 文章编号：1672．7037(2008)04—0150．05 关于网壳结构弹塑性性能及动力破坏机理的 例，如图1所示，各算例的屋盖均支承于 16根柱 研究已有系列文献l1J，这些文献基本以单层球 上，柱高 nc=5m，柱顶 由环梁相连，柱间设置 壳、单层柱壳等基本网壳结构形式为研究对象， 支撑。数值计算中假设各算例重力荷载代表值以 采用基于响应的分析方法…，探讨其在阶跃、简 集中质量的形式凝聚于节点，选用理想弹塑性材 谐及地震等强动力荷载作用下的失效模式，提出 料模型，随动强化模式；网壳内部节点均为刚性 失效判别准则及预测模式。但这些研究仅以屋盖 连接，最外环节点与环梁铰接，柱底为固端支座； 结构为研究对象，并未考虑下部结构与屋盖的协 算例参照JGJ61．2003 《网壳结构技术规程》规定 同工作，因此计算结果与真实情况有差别。 根据静力设计选取杆件截面，梁、柱、柱间支撑 本文以有柱间支撑的带下部结构单层球面网 及屋盖杆件截面见表 1。 壳为例，同样采用基于响应的研究方法，利用 表 1 各算例构件截面 ／mm ANSYS软件，对其分别进行了水平、竖向简谐 置位 主肋和环屋杆盖 斜杆 环梁 抖 柱间 枉 支撑 荷载作用下的动力全过程分析，综合宏观和微观 两个方面，通过节点位移、进塑性杆件 比例等特 截 140×4．5 133×4600~60o×12 中351×16 150~8 征响应指标分析了简谐荷载作用下结构的动力破 面 坏特点，考察强下部结构的单层球壳动力破坏模 式及机理，研究了矢跨比对结构动力破坏的影响。 1 计算方法及参数 采用与文献…相同的分析方法，即取某一频 率简谐荷载，逐级递增其强度，观察各算例特征 响应指标的变化情况，分析其响应规律。 图1 有柱间支撑的带下部结构单层球面网壳算例 选取跨度L=40m，满跨均布重力荷载代表值 所输简谐荷载的频率值根据谐响应分析结果 P=2kN／m ，矢跨比f／L=1／3，1／5和 1／7(分别编 选取，见表 2。 码为DB40203，DB40205和DB40207)三种情况 的有柱间支撑的带下部结构 K8单层球面网壳算 收稿 日期：2008．07—30 作者简介：邢佶慧 (1975-)，女，黑龙