冲击荷载下K8单层球面网壳的破坏类型.pdfVIP

第 25 卷增刊 II Vol.25 Sup.II 工 程 力 学 2008 年 12 月 Dec. 2008 ENGINEERING MECHANICS 144 文章编号：1000-4750(2008)Sup.II-0144-06 冲击荷载下 K8 单层球面网壳的破坏类型 *王多智，支旭东，范 峰，沈世钊 (哈尔滨工业大学土木工程学院，哈尔滨 150090) 摘 要：首先介绍求解冲击问题解析法与数值法的算法基础，以及有限元求解的基本解法( 中心差分法) 。之后介 绍了以上述为理论基础的计算冲击荷载的国际通用有限元软件ANSYS/LS-DYNA 。并分别用解析法与有限元软件 求解同一简单模型，互相校核；二者结论接近，验证了软件求解功能及相关参数设置的正确性。随后在 ANSYS/LS-DYNA 软件中建立了 60m 跨度 K8 型单层球面网壳抗冲击模型，在上述基础上，通过对 135 个算例的 分析总结，根据竖向变形与塑性发展情况总结了 K8 单层球面网壳结构在顶点冲击荷载下的五种破坏类型及其分 布规律。 关键词：网壳；冲击；解析法；破坏类型；应变率 中图分类号：TB115 文献标识码：A FAILURE PATTERNS OF KIEWITT8 SINGLE-LAYER RETICULATED DOMES UNDER IMPACT LOADS * WANG Duo-zhi , ZHI Xu-dong , FAN Feng , SHEN Shi-zhao (School of Civil Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China) Abstract: This paper introduces briefly the analytical methods and numerical methods to solve non-linear problems, and then ANSYS/LS-DYNA, a finite element software. In order to validate the function of software and the parameter selection, solutions of a simple problem are obtained by the analytical method and ANSYS/LS-DYNA respectively, and good agreement is achieved. Finally, the model of Kiewitt8 single-layer reticulated dome with a span of 60m is set up, and 135 cases are analyzed, with five failure patterns observed. Key words: reticulated dome; impact; analytic method; failure pattern; strain rate 9·11 事件后，冲击荷载对结构的作用成为学术 世树对钢框架组合结构承受冲击荷载进行了研 界研究的重点。而在当今的特殊环境与形势下，由 究[1―3] ，二者的研究对象均是单层钢框架。文 于战争、施工中的失误等原因，冲击荷载虽然是偶 献[4―5]分别对冲击荷载下高层筒中筒钢结构，钢 然荷载，发生的概率却不断增加。大跨空间结构是 混结构进行了研究。大跨空间结构领域：国外尚无 一种重要的结构形式