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《圓柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圓柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)研究專(zhuān)業(yè):結(jié)構(gòu)工程碩士生:華夢(mèng)城指導(dǎo)教師:李峰摘要圓柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)是巨型網(wǎng)格體系的重要組成部分,具有傳力明確、形式多樣、施工方便等優(yōu)點(diǎn),主要運(yùn)用于公共建筑之中。此類(lèi)結(jié)構(gòu)除了承受常規(guī)荷載作用外,也有可能遭受爆炸和沖擊的作用。一旦結(jié)構(gòu)由于沖擊后發(fā)生倒塌,將造成十分嚴(yán)重的后果。因此,本文以圓柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,采用數(shù)值模擬的方法,對(duì)其在沖擊荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行較為全面的研究,并通過(guò)大規(guī)模的算例分析,研究其破壞機(jī)理及失效規(guī)律。主要內(nèi)容如下:(1)采用ANSYS/L
2、S-DYNA建模,通過(guò)理論值和試驗(yàn)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證數(shù)值模擬方法的正確性和可靠性。(2)針對(duì)沖擊荷載作用于叉筒網(wǎng)殼子結(jié)構(gòu)的情況,考察子結(jié)構(gòu)變形全過(guò)程以及內(nèi)部桿件損傷情況,將圓柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)模式總結(jié)為以下四類(lèi):子結(jié)構(gòu)輕微損傷、子結(jié)構(gòu)局部凹陷、子結(jié)構(gòu)整體坍塌和子結(jié)構(gòu)沖切破壞。后三種為失效模式。通過(guò)有限元模擬,分析各沖擊響應(yīng)模式的特點(diǎn)。在大量算例分析中發(fā)現(xiàn),沖擊叉筒網(wǎng)殼子結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致整體倒塌的概率是極小的。(3)針對(duì)沖擊點(diǎn)在主體桁架處的情況,根據(jù)整體結(jié)構(gòu)最終的變形狀態(tài)以及桿件損傷情況,將結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)模式總結(jié)為以下四類(lèi):結(jié)構(gòu)輕微損傷、結(jié)構(gòu)局部凹陷
3、、結(jié)構(gòu)整體坍塌和結(jié)構(gòu)沖切破壞。采用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行有限元模擬,分析各沖擊響應(yīng)模式的特點(diǎn)。通過(guò)改變沖擊物質(zhì)量、沖擊速度、沖擊點(diǎn)位置和屋面荷載等參數(shù),對(duì)沖擊荷載作用于主桁架處的情況進(jìn)行了大量的參數(shù)分析,考察這些參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)整體坍塌的影響。結(jié)果表明:屋面荷載的增加和矢跨比的降低均會(huì)導(dǎo)致整體倒塌的概率增大。(4)結(jié)合圓柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下的破壞機(jī)理和失效規(guī)律,以防止結(jié)構(gòu)在沖擊荷載作用下出現(xiàn)整體坍塌為目標(biāo),提出三種防護(hù)設(shè)計(jì)方法:輕屋西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文面法、整體加強(qiáng)法和局部加強(qiáng)法。通過(guò)數(shù)值模擬進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了三種方
4、法的有效性。關(guān)鍵詞:圓柱面巨型網(wǎng)格結(jié)構(gòu);沖擊荷載;失效模式;動(dòng)力響應(yīng)西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文StudyonDynamicResponseofCylindricalReticulatedMega-structureunderimpactloadSpecialty:StructuralEngineeringName:HuaMengchengInstructor:LiFengAbstractThecylindricalreticulatedmegastructureisanimportantpartofthehugereticulatedst
5、ructureandhasmanyadvantages,suchascleartransmissionline,variousforms,convenientconstructionandsoon.Itismainlyusedinpublicbuildings.Suchstructures,inadditiontobeingsubjectedtoconventionalloads,mayalsobeexposedtoexplosionandimpact.Oncethestructurecollapsesduetoimpact,itwillc
6、auseseriousconsequences.Inthispaper,thedynamicresponseofthecylindricalreticulatedmegastructureunderimpactloadisstudiedbynumericalsimulation.Thefailuremechanismandfailurerulearestudiedbylarge-scalenumericalanalysis.Themaincontentsareshownasfollows.(1)UsingANSYS/LS-DYNAmodel
7、ing,thecorrectnessandreliabilityofthenumericalsimulationmethodareverifiedbytheoreticalandexperimentalresults.(2)Inviewoftheimpactloadonthesubstructure,thewholedeformationprocessofthesubstructureandthedevelopmentofdamageareinvestigated.Thedynamicresponsemodeofthethecylindri
8、calreticulatedmegastructureissummarizedasfourtypes.Thecharacteristicsofeachimpactresponse