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《球面網殼結構在強震下的失效機理_沈世釗》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第38卷第1期土木工程學報Vol.38No.12005年1月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALJan.2005球面網殼結構在強震下的失效機理沈世釗支旭東(哈爾濱工業(yè)大學土木工程學院)摘要:研究了球面網殼結構在地震等動力荷載作用下兩種可能的失效機理:由于幾何非線性起主要作用導致的動力失穩(wěn)和由于塑性變形過度發(fā)展導致的強度破壞。提出了統(tǒng)一的基于響應分析的關于網殼結構失效機理的理論框架。對單層球面網殼在簡諧荷載和地震荷載作用下的失效機理進行了較系統(tǒng)的分析,提出了具體的動力失穩(wěn)和強度破壞判別準則,求得了相應的極限荷載。取得的結果具有良好
2、的規(guī)律性,驗證了所提出的理論框架的合理性和實用性。關鍵詞:網殼結構;簡諧荷載;地震作用;失效機理;動力穩(wěn)定;強度破壞中圖分類號:TU393.3文獻標識碼:A文章編號:1000-131X(2005)01-0011-10FAILUREMECHANISMOFRETICULARSHELLSSUBJECTEDTODYNAMICACTIONSShenShizhaoZhiXudong(schoolofCivilEngineering,HarbinInstituteofTechnology)Abstract:Twokindsoffailuremechanismso
3、freticularshellssubjectedtodynamicactions,dynamicinstabilitymainlyduetothesecond-ordereffectofshellstructures,andthestrengthfailuremainlyduetoexcessivedevelopmentofplasticdeforma-tions,arestudiedinaunifiedtheoreticalframebaseduponnon-lineardynamicresponseanalysis.Thecriteriafo
4、rdiscrimina-tionofstrengthfailure,aswellasofdynamicinstabilityofreticularshells,areproposedforpracticalapplications.Caseex-amplesofsingle-layerreticulardomessubjectedtoharmonicactionswithdifferentfrequencies,aswellastodifferentearth-quakemotions,arethoroughlyanalyzed,thefailur
5、emechanismisdiscussed,andthecorrespondingultimateloadsareob-tained,thus,theeffectivenessofthesuggestedtheoreticalprocedureisverified.Keywords:reticularshell;harmonicaction;earthquakeaction;failuremechanism;dynamicinstability;strengthfailure算機應用的迅速發(fā)展,現(xiàn)在對網殼結構等復雜系統(tǒng)進1概述:球面網殼結構兩種可能
6、的失效機理行非線性動力響應分析已非難事。具體操作方法是:針對某一特定的動力荷載(例如某一地震波),以逐最近幾年來,網殼結構在強震下的失效機理問題步增大的荷載幅值為參數(shù),對應每一荷載幅值作非線日益受到研究者的注意。網殼結構作為一種特殊的殼性動力時程分析,記錄結構的某些特征響應(例如最體結構形式,幾何非線性的影響比較明顯,無論在靜大節(jié)點位移),繪制出這些特征響應隨荷載幅值變化力或動力作用下,都有易于喪失穩(wěn)定的傾向性;因而的全過程曲線;通過該曲線可全面了解結構隨動力荷國內關于其失效機理的研究是從動力穩(wěn)定性問題開始載幅值逐漸增大其動力性狀不斷變化乃至失穩(wěn)的
7、全過的。文獻[1,2]對近十年來關于這一問題的研究作程。文獻[3]提出了相應的動力失穩(wěn)判別準則:當了概括性的回顧,并提出今后應該以直接基于響應分荷載幅值的微小增量導致網殼結構特征響應指標異常析的方法來研究網殼的動力穩(wěn)定性,這樣不僅使動力增大時,結構可視為動力失穩(wěn),所對應的荷載幅值定穩(wěn)定性的判別準則更為直觀,而且可以定量地研究網義為結構動力失穩(wěn)臨界荷載(或叫極限荷載)。此臨殼結構在地震等復雜動力作用下的具體響應規(guī)律,得界荷載值通?？筛鶕?jù)上述全過程曲線并參照有關計算出可供實用的結果。由于非線性有限元分析方法和計點的時程響應變化來定量地確定。作者及其梯隊
8、運用這一方法對單層球面網殼在突加荷載(階躍荷載)、簡諧荷載和地震荷載等各種動力作用下的穩(wěn)定性進行收稿日期:2004-10-
