大跨度球面網(wǎng)殼抗沖擊性能研究

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1、碩士學(xué)位論文大跨度球面網(wǎng)殼抗沖擊性能研究RESPONSESONLARGESPANSPHERICALRETICULATEDSHELLSUNDERIMPACTLOADS袁奎哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年12月國內(nèi)圖書分類號(hào)：TU393.3學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：624.014密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文大跨度球面網(wǎng)殼抗沖擊性能研究碩士研究生：袁奎導(dǎo)師：支旭東教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：結(jié)構(gòu)工程所在單位：土木工程學(xué)院答辯日期：2015年12月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TU393.3U.D

2、.C.:624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESPONSESONLARGESPANSPHERICALRETICULATEDSHELLSUNDERIMPACTLOADSCandidate：YuanKuiSupervisor：Prof.ZhiXudongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：StructureEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngi

3、neeringDateofOralExamination：December,2015University：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在建筑工程實(shí)踐中已得到非常廣泛的運(yùn)用。與此同時(shí)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)越來越容易遭受沖擊作用，沖擊荷載作用時(shí)間短、峰值大，可能導(dǎo)致劇烈的損害以及給人們的心理帶來極其嚴(yán)重的負(fù)面影響。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善，使用數(shù)值算法研究網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的抗沖擊成為可能。在網(wǎng)殼抗沖擊領(lǐng)域，鑒于以前的學(xué)者研究的網(wǎng)殼跨度均較小，且研究對(duì)象

4、僅限于單層網(wǎng)殼，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際大跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)工程實(shí)踐的需求，本文正是在此背景下，系統(tǒng)研究大跨度網(wǎng)殼的抗沖擊性能，具體內(nèi)容如下：1建立了單層球面網(wǎng)殼與雙層球面網(wǎng)殼有限元模型本文介紹了有限元軟件ANSYS/LS-DYNA中分析沖擊作用的相關(guān)基礎(chǔ)理論，定義了單元類型、材料屬性，提出了基本假設(shè)，建立各種沖擊荷載特征情況下的單層球面網(wǎng)殼與雙層球面網(wǎng)殼合理數(shù)值分析模型。2研究沖擊物尺寸與材料屬性對(duì)網(wǎng)殼失效模式的影響本文研究了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)失效模式隨沖擊物的尺寸以及材料屬性等參數(shù)改變的變化規(guī)律，總結(jié)了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的失效模式與吸收沖擊物動(dòng)能的

5、定性關(guān)系，探討了沖擊物尺寸效應(yīng)與材料屬性如何對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的失效模式形成的影響。3研究大跨度球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)沖擊動(dòng)力響應(yīng)及失效模式分布結(jié)合沖擊作用下球面網(wǎng)殼三種失效模式的典型算例，考察每種失效模式的沖擊動(dòng)力響應(yīng)的特點(diǎn)。本文考察了屋面荷載、網(wǎng)殼跨度和桿件截面等參數(shù)變化對(duì)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)失效模式的影響。4提出評(píng)價(jià)網(wǎng)殼抗沖擊能力的新方法以沖擊物的動(dòng)能變化為基礎(chǔ)，綜合考慮不同沖擊響應(yīng)模式間的轉(zhuǎn)換規(guī)律，結(jié)果表明，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的沖擊響應(yīng)模式隨沖擊物的動(dòng)能呈規(guī)律性變化，進(jìn)而提出一種評(píng)價(jià)的新方法。關(guān)鍵詞：?jiǎn)螌忧蛎婢W(wǎng)殼；雙層球面網(wǎng)殼；沖擊荷載；失效模式；沖

6、擊響應(yīng)I哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWiththecontinuousdevelopmentofeconomy,largespanreticulatedshellsinconstructionengineeringhavereceivedmoreandmorewidelyusedinpractice.Atthesametime,thechancesofreticulatedshellstructuresubjectedtoimpactloadisrelativelylarge.Duetotheimpa

7、ctloadhasthecharacteristicofshortduration,highpeakvalue,whichmaycauseshugeandimmeasurablelossesandextremelyseriousnegativeeffectstopeople'spsychology.Withtheconstantimprovementofcomputertechnology,itispossibletoresearchonresistanceofreticulatedshellsunderimpactl

8、oadbynumericalalgorithm.Inthefieldofreticulatedshellshock,onthebasisthespanofreticulatedshellsofpreviousscholarsresearcharesmaller,whicharelimitedtosinglelayerreticul