柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究及可靠度分析.pdf

1、本文主要以一種日益被廣泛應用的大跨度空間結(jié)構(gòu)體系-柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)體系為研究對象,綜合研究了幾何非線性、材料非線性、初始缺陷和截面形式對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。同時,鑒于國內(nèi)目前有兩種規(guī)程規(guī)定了不同的方法求解空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的極限承載力設計值,而目前國內(nèi)尚未有文獻對這兩種方法做系統(tǒng)的研究對比,因此,深入地探究這兩種規(guī)程規(guī)定求解方法的同異是十分必要的。本文將從可靠度的角度比較這兩種方法,以供技術人員以參考,這也是本文的創(chuàng)新點。
　　 在分析柱面

2、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時主要用到了有限元理論及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和失穩(wěn)的理論,分析過程中需要使用ANSYS軟件以輔助,通過等柱面弧長法求解得到結(jié)構(gòu)的荷載-位移曲線,并以此為判斷標準得到結(jié)構(gòu)的極限承載力。在分析可靠度時主要用到了JC法和響應面法。本文共使用了兩個工程算例以輔助分析研究,分別是新天津西站的屋面單層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和某工程雙層柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
　　 通過分析探究,本文得出了以下結(jié)論:
　　 (1)對于大跨柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)來說,考慮雙重非線

3、性時結(jié)構(gòu)的極限承載力遠小于僅考慮幾何非線性時,可見材料非線性對結(jié)構(gòu)極限承載力的影響是非常可觀的,因此在分析時宜考慮雙非線性對結(jié)構(gòu)承載力的影響。
　　 (2)初始缺陷雖然對柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)也有一定的影響,但是考慮初始缺陷后結(jié)構(gòu)的極限承載力降低不大,因此柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)應屬于缺陷非敏感性結(jié)構(gòu)。
　　 (3)柱面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的極限承載力與截面形式有很大關系,一般來說,在同等條件下,采用閉口截面時,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要好于采用開口截面的情況。