網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算PPT75_第1頁
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文檔簡介

網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性性計(jì)算算內(nèi)容概概要一、概概述二、網(wǎng)網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)全全過程程分析析方法法及實(shí)實(shí)例分分析三、單單層球球面網(wǎng)網(wǎng)殼的的穩(wěn)定定性四、單單層柱柱面網(wǎng)網(wǎng)殼的的穩(wěn)定定性五、單單層橢橢圓拋拋物面面網(wǎng)殼殼的穩(wěn)穩(wěn)定性性六、單單層雙雙曲拋拋物面面網(wǎng)殼殼的穩(wěn)穩(wěn)定性性七、規(guī)規(guī)程關(guān)關(guān)于網(wǎng)網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性性驗(yàn)算算的規(guī)規(guī)定及及說明明1.非線性性連續(xù)續(xù)化理理論方方法(擬殼法法)僅對少少數(shù)特特定的的殼體體(例如球球面殼殼)才能得得出較較實(shí)用的公公式無法反反映實(shí)實(shí)際網(wǎng)網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)的的不均均勻構(gòu)構(gòu)造和和各向向異性性的特點(diǎn)點(diǎn)無法考考慮不不同荷荷載分分布的的影響響一、概概述*穩(wěn)定性性分析析是網(wǎng)網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)、、尤其其是單單層網(wǎng)網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中中的關(guān)關(guān)鍵問問題*網(wǎng)殼穩(wěn)穩(wěn)定性性評估估的方方法2.模型試試驗(yàn)方方法耗費(fèi)時(shí)時(shí)間,,并且且成本本昂貴貴無法考考慮不不同結(jié)結(jié)構(gòu)參參數(shù)的的影響響3.非線性性有限限元——荷載-位移全全過程程分析析可以精精確地地反映映結(jié)構(gòu)構(gòu)性能能隨荷荷載變變化的的全貌貌可以分分析不不同類類型、、不同同網(wǎng)格格、不不同結(jié)結(jié)構(gòu)參參數(shù)和和不同荷荷載分分布等等多種種情況況對工程程設(shè)計(jì)計(jì)人員員而言言比較較復(fù)雜雜,較較難掌掌握*網(wǎng)殼穩(wěn)穩(wěn)定性性評估估的方方法二、網(wǎng)網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)全全過程程分析析方法法及實(shí)實(shí)例分分析1.精確的的單剛剛矩陣陣和大大轉(zhuǎn)角角變換換按Oran梁-柱理論論直接接推導(dǎo)導(dǎo)單元元的剛剛度矩矩陣,,力和和位移移的關(guān)系可可以用用超越越函數(shù)數(shù)表示示,對對位移移的高高階量量沒有有任何何省略略。*增加適適當(dāng)?shù)牡男拚?xiàng),,以考考慮Oran矩陣中中未曾曾考慮慮的兩兩個(gè)主主軸方方向彎彎曲的相互互耦連連作用用,從從而得得到更更加精精確的的切線線剛度度矩陣陣對于大大轉(zhuǎn)角角問題題,由由于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位位移不不適用用矢量量迭加加原則則,因因而在在增量量計(jì)算算中不不能將將每步步算得得的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)位位移增增量進(jìn)進(jìn)行簡簡單迭迭加。。引用用“結(jié)結(jié)點(diǎn)方方向矩矩陣””的概概念來來確定定結(jié)點(diǎn)點(diǎn)的空空間方方向,,每步步增量量計(jì)算算結(jié)束束后進(jìn)進(jìn)行旋旋轉(zhuǎn)變變換,,求得得新的的結(jié)點(diǎn)點(diǎn)方向向矩陣陣。*這一考慮慮大轉(zhuǎn)角角的精確確理論對對保證計(jì)計(jì)算結(jié)果果的正確確性也是是十分重重要的*網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)構(gòu)全過程程分析方方法網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)構(gòu)全過程程分析方方法2.合理的平平衡路徑徑跟蹤和和靈活的的迭代策策略以柱面弧弧長法為為主綜合合運(yùn)用各各種方法法;對于于較為簡簡單的結(jié)結(jié)構(gòu),采采用位移增量量法比較方便便而有效效;對于于復(fù)雜的的多自由由度體系系,由于于很難推推測其結(jié)結(jié)點(diǎn)位移移的變化化趨勢,,因此在在第一步步計(jì)算中中采用荷載增量量法,從第二二步開始始采用變變步長的的柱面弧長長法來自動(dòng)跟跟蹤結(jié)構(gòu)構(gòu)的荷載載-位移全過過程。但但對于某某些復(fù)雜雜結(jié)構(gòu),,在個(gè)別別臨界點(diǎn)點(diǎn)附近,,發(fā)現(xiàn)采采用弧長長法也難難于使迭迭代收斂斂,而這這時(shí)改用用余能增量量法卻能得到到滿意結(jié)結(jié)果。因因此,將將余能增增量法作作為弧長長法的一一個(gè)補(bǔ)充充。*將上述各各種方法法有機(jī)地地結(jié)合起起來,計(jì)計(jì)算中可可以自動(dòng)動(dòng)交替使使用,因因此能有有效地應(yīng)應(yīng)付各種種復(fù)雜問問題,尤尤其是在在大型網(wǎng)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)構(gòu)的荷載載-位移全過過程分析析中顯示示出較佳佳效果采取兩條條措施::一是采用了變步長的增量計(jì)計(jì)算方法法,并給給出了合合理步長長的計(jì)算算公式;;二是采采用能量準(zhǔn)則則判斷迭代代是否收收斂,并并且對收收斂值給給予嚴(yán)格格控制網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)構(gòu)全過程程分析方方法3.初始缺陷陷的影響響對網(wǎng)殼穩(wěn)穩(wěn)定性來來說,曲曲面形狀狀的安裝裝偏差,,即各結(jié)結(jié)點(diǎn)位置置的偏差差就成為為起主要要影響作作用的初初始缺陷陷。采用用“一致致缺陷模模態(tài)法””來考慮慮這類初初始缺陷陷的影響響,即認(rèn)認(rèn)為初始始缺陷按按最低階階屈曲模模態(tài)分布布時(shí)可能能具有最最不利影影響。4.大規(guī)模的的參數(shù)分分析計(jì)算表明明,按上上述理論論和方法法編成的的程序,,對實(shí)際際網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)的全全過程分分析十分分有效。。利用編編制程序序?qū)螌訉忧蛎婢W(wǎng)殼、圓柱面網(wǎng)殼、橢圓拋物物面網(wǎng)殼(雙曲扁網(wǎng)網(wǎng)殼)、雙曲拋物物面網(wǎng)殼(鞍形網(wǎng)殼殼)的穩(wěn)定性性進(jìn)行了了系統(tǒng)的的分析。。所分析析的網(wǎng)殼殼均屬于于常用的的形式,,具有實(shí)實(shí)際的形形狀和尺尺寸,其其桿件截截面也均均按實(shí)際際設(shè)計(jì)選選定。球面網(wǎng)殼殼全過程程分析實(shí)實(shí)例球殼結(jié)構(gòu)構(gòu)簡圖*圖中數(shù)字字表示網(wǎng)網(wǎng)殼節(jié)點(diǎn)點(diǎn)發(fā)生跳跳躍屈曲曲的順序序網(wǎng)殼的全全過程曲曲線(節(jié)點(diǎn)1-6)這些全過過程曲線線形態(tài)變變化豐富富,曲線線上每個(gè)個(gè)臨界點(diǎn)點(diǎn)對應(yīng)以以某個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)為主主的跳躍躍屈曲((見節(jié)點(diǎn)點(diǎn)2全過程))網(wǎng)殼在加加載過程程中若干干時(shí)刻的的位移形形態(tài)屈曲范圍圍從一個(gè)個(gè)主肋節(jié)節(jié)點(diǎn)開始始向周圍圍逐漸擴(kuò)擴(kuò)散,最最后在網(wǎng)網(wǎng)殼上形形成一個(gè)個(gè)很大的的凹陷網(wǎng)殼具有有不同初初始缺陷陷(形狀偏差差)時(shí)的全過過程曲線線(假設(shè)初始始形狀偏偏差與網(wǎng)網(wǎng)殼的一一階屈曲曲模態(tài)吻吻合)1.隨著初始始缺陷的的增加,,全過程程曲線的的變化具具有明顯顯規(guī)律性性。2.球殼對初初始幾何何缺陷非非常敏感感,當(dāng)R=6cm(L/830),臨界荷載載降低到到完善殼殼的55%。經(jīng)過全過過程分析析,網(wǎng)殼殼結(jié)構(gòu)隨隨荷載變變化豐富富多彩的的全過程程受力性性能的全全貌能夠夠精確地地得到::*能夠方便便獲得對對應(yīng)不同同階臨界界荷載的的屈曲形形態(tài)。*能夠方便便地考慮慮初始幾幾何缺陷陷、不同同活荷載載分布對對網(wǎng)殼穩(wěn)穩(wěn)定臨界界力的影影響。但是:這種理論論上完美美的分析析方法,,對于工工程設(shè)計(jì)計(jì)人員過過于復(fù)雜雜。似乎乎需要一一種實(shí)用用化的計(jì)計(jì)算公式式,既能能夠反映映目前理理論分析析的先進(jìn)進(jìn)成果,,又可以以方便地地應(yīng)用于于工程實(shí)實(shí)踐。小結(jié)為此目的的:采用全過過程分析析方法,,對考慮慮不同類類型、不不同網(wǎng)格格劃分、、不同幾幾何和結(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)的網(wǎng)殼殼,進(jìn)行行大規(guī)模模參數(shù)分分析。以揭示不不同網(wǎng)殼殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性能能的規(guī)律律性。在大規(guī)模模參數(shù)分分析的基基礎(chǔ)上,,以達(dá)到到獲得不不同網(wǎng)殼殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性評評估的實(shí)實(shí)用公式式。1.球面網(wǎng)殼殼(840例)Kiewitt型(K8,K6)短程線型型肋環(huán)斜桿桿型2.柱面網(wǎng)殼殼(1220例)四邊支承承柱殼(350例)兩縱邊支支承柱殼殼(54例)兩端支承承柱殼(816例)3.扁網(wǎng)殼(橢圓拋物物面網(wǎng)殼殼)(783例)4.鞍形網(wǎng)殼殼(雙曲拋物物面網(wǎng)殼殼)(14例)總計(jì)對2800余個(gè)實(shí)際際尺寸的的不同類類型網(wǎng)殼殼進(jìn)行了了全過程程分析*完成每例例分析以以后,為為每個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)都可可畫出一一條荷載載-位移曲線線;實(shí)際際分析中中只取一一條曲線線、即迭迭代結(jié)束束時(shí)位移移最大的的那個(gè)結(jié)結(jié)點(diǎn)的荷荷載-位移曲線線作為代代表。*從實(shí)用角角度,只只需取開開始一段段曲線(即越過第第一個(gè)臨臨界點(diǎn)以以后再保保留一段段必要的的屈曲后后路徑)進(jìn)行考察察。*單層球面面網(wǎng)殼穩(wěn)穩(wěn)定性參參數(shù)分析析方案(840cases)網(wǎng)格劃分分形式::Kiewitt(K-8,K-6);短程線型型、肋環(huán)環(huán)斜桿型型跨度:L=40,50,60,70m矢跨比:f/L=1/5,l/6,1/7,l/8.截面尺寸寸:采用四套套不同大大小的桿桿件截面面(按設(shè)計(jì)選選擇截面面)初始幾何何缺陷::完善殼、、具有初初始缺陷陷(最大安裝裝偏差R=L/1000-L/100),采用一致致缺陷模模態(tài)法不對稱荷荷載分布布:p/g=0,1/4,1/2.(g———滿跨均布布恒荷載載;p———半跨均布布活荷載載)三、單層層球面網(wǎng)網(wǎng)殼的穩(wěn)穩(wěn)定性滿跨均布布荷載下下K8型網(wǎng)殼的全全過程曲曲線點(diǎn)線帶缺陷實(shí)線完善殼球面網(wǎng)殼殼的屈曲曲模態(tài)球面網(wǎng)殼殼的屈曲曲多數(shù)情情況下表表現(xiàn)為殼殼面上一一個(gè)或若若干個(gè)局部凹陷陷的形式,,這種凹凹陷從某某一節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的跳躍躍屈曲開開始,凹凹陷的范范圍逐漸漸擴(kuò)大。。Kiewitt網(wǎng)殼屈曲曲從主肋節(jié)點(diǎn)點(diǎn)開始;肋肋環(huán)斜桿桿型一般般從第三環(huán)(自外圈算算起)上某一結(jié)結(jié)點(diǎn)開始始;短程程線型網(wǎng)網(wǎng)殼則從從三角形球球面上某一結(jié)結(jié)點(diǎn)開始始不同荷載載分布對對球面網(wǎng)殼殼穩(wěn)定性性的影響響p/g=0,1/4,1/2三條曲線線幾乎完完全重合合初始缺陷陷大小對對球面網(wǎng)網(wǎng)殼穩(wěn)定定性的影影響(r=0,3,6,10,20,30,40,50,60cm)不同初始始缺陷時(shí)時(shí)的全過過程曲線線Kiewitt網(wǎng)殼(D=60m)畸變結(jié)構(gòu)構(gòu)開始階段段,極限限荷載隨隨缺陷增增大迅速速下降,,至缺陷陷為20cm(L/300)時(shí)達(dá)最小小值,此此時(shí)極限限荷載為為完善網(wǎng)網(wǎng)殼的50%左右。。缺陷再再進(jìn)一步步增大時(shí)時(shí),網(wǎng)殼殼己嚴(yán)更更偏離原原來的球球面形狀狀,受力力也偏離離薄膜內(nèi)內(nèi)力主導(dǎo)導(dǎo)狀態(tài),,變成了了一種““畸形結(jié)結(jié)構(gòu)”。。事實(shí)上,,當(dāng)初始始缺陷超超過一定定限度后后,這種種具有過過大初始始缺陷的的網(wǎng)殼剛剛度很小小,位移移發(fā)展很很快,盡盡管荷載載可能保保持上升升趨勢,,但在工工程上已已沒有意意義。L/500~L/300的安裝偏差差定為球球面網(wǎng)殼可以以接受的的最大允許許缺陷;;把理想網(wǎng)網(wǎng)殼極限限荷載的50%定為實(shí)際網(wǎng)殼殼的極限限承載力肋環(huán)斜桿桿型網(wǎng)殼殼對初始始缺陷的的反應(yīng)十十分類似似,只是是其極限限承載力力當(dāng)缺陷陷為L/1000~L/500時(shí)即達(dá)到到最低值值,隨后后就開始始反彈,,表現(xiàn)出出“畸變變”現(xiàn)象象初始缺陷陷大小對對肋環(huán)斜斜桿型網(wǎng)網(wǎng)殼穩(wěn)定定性的影影響在所分析析的范圍圍內(nèi)(缺陷值己己達(dá)L/100),極限承載載力隨缺缺陷值增增大連續(xù)續(xù)下降,,剛度也也越來越越小。嚴(yán)嚴(yán)格控制制安裝偏偏差對短短程線型型網(wǎng)殼來來說有重重要意義義。如初初始幾何何缺陷小小于L/300,極限荷載載可保持持在完善殼殼的50%以上。初始缺陷陷大小對對短程線線型網(wǎng)殼殼穩(wěn)定性性的影響響l.球面網(wǎng)殼殼均表現(xiàn)現(xiàn)出極佳佳空間工工作性能能,因而而荷載的的不對稱稱分布對對它們的的極限荷荷載幾乎乎沒有影影響。因因而實(shí)際際應(yīng)用時(shí)時(shí),荷載載按恒荷荷+活荷滿跨跨均布考考慮。2.從實(shí)用角角度,似似乎可以以將L/500~L/300的安裝偏偏差定為為球面網(wǎng)網(wǎng)殼可以以接受的的最大允允許缺陷陷;同時(shí)時(shí)把理想想網(wǎng)殼極極限荷載載的50%定為實(shí)實(shí)際網(wǎng)殼殼的極限限承載力力。小結(jié)采用回歸歸分析的的方法為為球面網(wǎng)網(wǎng)殼的穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)算算推導(dǎo)一一個(gè)適當(dāng)當(dāng)?shù)臄M合合公式,,借鑒殼殼體穩(wěn)定定性的線線彈性解解析公式式:R——球面的曲曲率半徑徑(m);B——網(wǎng)殼的等等效薄膜膜剛度(kN/m);D——網(wǎng)殼的等等效抗彎彎剛度(kN·m);K——待定系數(shù)數(shù),由回回歸分析析確定實(shí)用公式式平均值/95%保證率的的取值K=2.34/2.18,K8型網(wǎng)殼K=2.52/2.27,K6型網(wǎng)殼K=2.24/2.07,短程線型型網(wǎng)殼K=2.30/2.17,肋環(huán)斜桿桿型網(wǎng)殼殼平均取值值為2.17綜合考慮慮各種因因素(折折減系數(shù)數(shù)為0.5),最后建建議對各各類實(shí)際際球面網(wǎng)網(wǎng)殼的極極限承載載力統(tǒng)一一按如下下公式計(jì)計(jì)算:對理想網(wǎng)網(wǎng)殼的系系數(shù)K(回歸得到到)擬合公式式值與全全過程分分析結(jié)果果比較(Kiewitt完善殼)(均值)誤差絕大大多數(shù)在在±7%以內(nèi),回回歸相相關(guān)系數(shù)數(shù)為99.2%四、單層層柱面網(wǎng)網(wǎng)殼的穩(wěn)穩(wěn)定性柱殼結(jié)構(gòu)構(gòu)簡圖*幾何尺寸寸:b=15mL=15,21,27,33,39,45m.(L/b=l,l.4,l.8,2.2,2.6,3.0)f/b=l/2,l/3,I/4,l/5.*支承條件件1.四邊支承承;2.兩側(cè)邊支支承;3.兩端支承承*截面尺寸寸:采用三套套不同大大小的桿桿件截面面*考慮不同同大小的的初始幾幾何缺陷陷、不同同比例的的不對稱荷荷載分布布的影響響柱面網(wǎng)殼殼穩(wěn)定性性參數(shù)分分析方案案(1220cases)柱面網(wǎng)殼殼的屈曲曲模態(tài)a.兩側(cè)邊支支承柱殼殼b.四邊支承承柱殼不同長跨跨比(L/b)的四邊支支承柱面面網(wǎng)殼的的全過程程曲線第1套截面第2套截面第1套截面第2套截面長寬比L/b對四邊支支承柱面面網(wǎng)殼承承載力的的影響十十分明顯顯,隨著L/b的增大,極限荷載載顯著下下降,但但逐漸趨趨于某一一極限。。在多數(shù)數(shù)情況下下當(dāng)L/b≥≥2.6時(shí)曲線即即趨平,對于矢寬寬比較大大的情形形(f/b=1/2),L/b更大時(shí)曲曲線才漸漸趨平緩緩(L/b>3.0)。四邊支承承柱面網(wǎng)網(wǎng)殼極限限荷載與與L/b的關(guān)系四邊支承承柱面網(wǎng)網(wǎng)殼具有有不同大大小初始缺陷陷的全過程程曲線(L/b=2.2,p/g=0)(r=0,1.5,3,6,9,12,15cm)初始缺陷對對四邊支承柱柱面網(wǎng)殼極極限荷載的的影響L/b=2.2P/g=0初始幾何缺缺陷對柱面面網(wǎng)殼穩(wěn)定定性的影響響不很大,,且隨L/b的增加而減減少。即使使所考慮的的初始缺陷陷范圍己達(dá)達(dá)到15cm(b/100),極限荷載的的降低率不不超過20%。f/b=1/4和1/5柱殼,極限限荷載在初初始缺陷很很小時(shí)達(dá)到到最小值(asr=L/1000~L/500)。四邊支承柱柱面網(wǎng)殼在在不同荷載載分布下的的全過程曲曲線f/b=1/3p/g=0,1/4,1/2,1f/b=1/3p/g=0,1/4,1/2,1四邊支承柱柱面網(wǎng)殼極極限荷載與與荷載比的的p/g的關(guān)系四邊支承柱柱面網(wǎng)殼對對荷載的不不對稱分布布也并不敏敏感。當(dāng)以以p+g來定義極限限荷載時(shí),,網(wǎng)殼的穩(wěn)穩(wěn)定性承載載能力并沒沒有因荷載載的不對稱稱分布而下下降。僅對對L/b≤1.2的短網(wǎng)殼稍稍有影響,,實(shí)用上可可按由下式式確定的折折減系數(shù)K2予以考慮::K2=0.6+0.4/(1+2p/g)四邊支承柱柱面網(wǎng)殼承承載力擬合合公式*理想網(wǎng)殼擬合公式(平均值)D11,D22——縱向和橫向向等效抗彎彎剛度(kN.m);B22——橫向等效薄薄膜剛度;L,b,f,R——網(wǎng)殼長度、、跨度、矢矢高、曲率率半徑*實(shí)際網(wǎng)殼擬合公式(95%保證率除以以1.07,幾何誤差折折減0.8)當(dāng)L/b<1.2,qcr應(yīng)乘系數(shù)K2,考慮荷載不不對稱分布布的影響:K2=0.6+0.4/(1+2p/g):兩側(cè)邊支承承柱面網(wǎng)殼殼的穩(wěn)定性性從理論概念念分析,當(dāng)當(dāng)L/b逐漸增大時(shí)時(shí),兩端剛剛性橫隔的的作用逐漸漸變?nèi)?,網(wǎng)網(wǎng)殼整體工工作性能逐逐漸趨近于于縱邊支承承網(wǎng)殼。2.從公式中看看到,當(dāng)L/b→∞∞時(shí),公式僅僅剩下第三三項(xiàng)。當(dāng)L/b→∞00↓↓3.因而自然引引出一個(gè)問問題:公式式的第三項(xiàng)項(xiàng)能否作為為縱邊支承承網(wǎng)殼穩(wěn)定定承載力的的表達(dá)式?這一理論上上成立但由由外推法得得出的論斷斷需要進(jìn)一一步驗(yàn)證。4.為具有不同同幾何參數(shù)數(shù)的縱邊支支承網(wǎng)殼進(jìn)進(jìn)行的54例全過程分分析完全證證實(shí)了這一一論斷。因因此,實(shí)際際的縱邊支支承柱面網(wǎng)網(wǎng)殼的極限限承載力可可按下式計(jì)計(jì)算:兩端支承柱柱面網(wǎng)殼的的穩(wěn)定性兩端支承柱柱殼的屈曲模態(tài)態(tài)a.不對稱荷載分分布b.不對稱荷載載分布p/g=0p/g=1兩端支承柱柱殼的屈曲模態(tài)態(tài)一般表現(xiàn)現(xiàn)為明顯的的殼面變形形,伴隨著著邊梁的彎彎曲和扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形,殼殼面變形呈呈較為局限限的凹陷形形式。各種因素對對兩端支承柱柱面網(wǎng)殼極極限荷載的的影響1.網(wǎng)殼極限荷荷載與長寬寬比L/b之間并無明明顯的依賴賴關(guān)系(簡支梁)。2.網(wǎng)殼極限荷荷載隨矢跨跨比的增加加而增加。。3.兩端支承網(wǎng)網(wǎng)殼對初始始幾何缺陷陷不十分敏敏感。如果果以b/300作為可以接受的最最大允許缺缺陷,則極極限承載力力的降低比比率不超過過18%4.荷載的不對對稱分布對對網(wǎng)殼的極極限承載力力(仍以p+g來衡量)有明顯影響,實(shí)實(shí)際應(yīng)用可可乘上系數(shù)數(shù)K2來考慮荷載載不對稱的的影響。K2=1.0-0.2L/b(L/b=l.0~2.5)K2=0.5(L/b=2.5~3.0)設(shè)置中間橫橫隔的作用用對于較長的的兩端支承承柱面網(wǎng)殼殼,必要時(shí)時(shí)可按適當(dāng)當(dāng)間距(一般為波寬寬b的一倍左右右)布置具有一一定剛度的的橫向加勁勁肋。這些些加勁肋使使體系的整整體剛度和和殼面的保保形能力均均有所增強(qiáng)強(qiáng),網(wǎng)殼的的極限承載載力相應(yīng)提提高。帶中間橫隔網(wǎng)網(wǎng)殼的屈曲曲模態(tài)a.p/g=0b.p/g=1*實(shí)際應(yīng)用,,回歸公式式乘上提高高系數(shù)K3,以考慮設(shè)置置橫向加勁勁肋的有利利影響:對f/b=1/2的網(wǎng)殼K3=1.35對f/b=1/3的網(wǎng)殼K3=2.40-0.42L/b(L/b=1.4~3.0)對f/b=1/4的網(wǎng)殼K3=1.20+0.28(2.6-L/b)(L/b=1.4~3.0)K3=1.52-0.12L/b(L/b=1.4~3.0)*對設(shè)置橫向向加勁肋的的網(wǎng)殼,荷荷載不對稱稱分布對其其承載力不不再產(chǎn)生影影響兩端支承柱柱面網(wǎng)殼的的穩(wěn)定性承承載力公式式實(shí)際網(wǎng)殼(不設(shè)中間橫橫隔)在對稱荷載載下的承載載力計(jì)算公公式為:(考慮初始幾幾何缺陷,,K1=0.82)Ih,Iv——邊梁水平方方向和豎向向的線剛度度;對于桁桁架式邊梁梁,可按下下式計(jì)算::A1,2——為兩根弦桿桿的面積r1,2——相應(yīng)的形心心距*實(shí)際設(shè)計(jì)中中上式尚應(yīng)應(yīng)乘以考慮慮荷載不對對稱分布影影響的系數(shù)數(shù)K2*當(dāng)為網(wǎng)殼設(shè)設(shè)置橫向加加勁肋時(shí),,其極限承承載力應(yīng)在在回歸公式式的基礎(chǔ)上上乘以系數(shù)數(shù)K3,但不再乘系系數(shù)K2。五、雙曲扁扁網(wǎng)殼的穩(wěn)穩(wěn)定性網(wǎng)殼的四邊邊界通過剛剛型橫隔支支承于下部部結(jié)構(gòu)(適適用于方形形或矩形平平面)參數(shù)分析算算例783例網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)簡簡圖橢圓拋物面面a.三向網(wǎng)格b.正交單斜桿桿網(wǎng)格*平面尺寸:30x30m,40x40m,30x45m.*矢跨比:f/L=1/6,1/7,1/8.*截面尺寸::采用四套不不同大小的的桿件截面面*考慮不同大大小的初始始幾何缺陷陷、不同比例例的不對稱荷載載分布的影影響兩種網(wǎng)格形形式扁網(wǎng)殼的屈屈曲模態(tài)完善網(wǎng)殼帶缺陷網(wǎng)殼殼a.三向網(wǎng)格網(wǎng)網(wǎng)殼完善網(wǎng)殼帶缺陷網(wǎng)殼殼a.三向網(wǎng)格網(wǎng)網(wǎng)殼b.正交單斜桿桿網(wǎng)格完善網(wǎng)殼帶缺陷網(wǎng)殼b.正交單斜桿網(wǎng)網(wǎng)格完善網(wǎng)殼帶缺陷網(wǎng)殼初始缺陷的影影響*如果把最大允允許的安裝偏偏差控制在L/500~L/300范圍內(nèi),則初初始缺陷對雙雙曲扁網(wǎng)殼承承載力的影響響系數(shù)K1可偏于安全地地取如下數(shù)值值:對三向網(wǎng)格::K1=0.65正交單斜網(wǎng)格格:K1=0.75雙曲扁網(wǎng)殼的的穩(wěn)定性能對對荷載的不對對稱分布十分分敏感。通過回歸分析析,建議按如如下公式計(jì)算算荷載不對稱稱分布對網(wǎng)殼殼承載力的影影響系數(shù)這一公式對兩兩種網(wǎng)格形式式均適用不對稱荷載分分布的影響扁網(wǎng)殼穩(wěn)定承承載力實(shí)用公公式對三角形網(wǎng)格格正交單斜桿網(wǎng)網(wǎng)格D——網(wǎng)殼的等效抗抗彎剛度(kN·m);B——網(wǎng)殼的等效薄薄膜剛度(kN/m);R1,R2——雙曲扁網(wǎng)殼兩兩個(gè)方向的曲曲率半徑(m);K2——慮荷載不對稱稱的影響系數(shù)數(shù)六、鞍形網(wǎng)殼的穩(wěn)穩(wěn)定性正交正放網(wǎng)格格矩形平面菱形平面正交斜放網(wǎng)格格方形平面鞍形形網(wǎng)殼的全過過程曲線(對角線長度L=60m,高度:H=6,9,12,15and18m)不同參數(shù)分析析算例表明,,單層鞍形網(wǎng)網(wǎng)殼的全過程程性能十分多多樣化。但有有其明顯的共共性,即總體體上荷載始終終保持上升趨趨勢,如果不不考慮材料的的塑性和強(qiáng)度度限制,結(jié)構(gòu)構(gòu)始終維持實(shí)實(shí)際的承載能能力。雙曲拋物面網(wǎng)網(wǎng)殼撓度與矢矢高的關(guān)系當(dāng)網(wǎng)殼高度為為9m或6m,即高跨比小于于1/6時(shí),結(jié)構(gòu)剛度度已難于滿足足實(shí)用要求雙曲拋物面網(wǎng)網(wǎng)殼的屈曲模模態(tài)結(jié)構(gòu)的后期位位移形態(tài)大都都是沿受壓方方向形成多個(gè)個(gè)波,但結(jié)構(gòu)構(gòu)依靠受拉方方向桿件仍可可承受荷載。。對鞍形網(wǎng)完來來說,穩(wěn)定性性不是設(shè)計(jì)中中的主要問題題,但作為一一種替代保證證,結(jié)構(gòu)剛度度應(yīng)該作為一一個(gè)重要的設(shè)設(shè)計(jì)因素來進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算。七、規(guī)程關(guān)于于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定性驗(yàn)算的規(guī)定及說明明1.單層網(wǎng)殼和厚厚度較小的雙雙層網(wǎng)殼均存存在總體失穩(wěn)穩(wěn)(包括局部殼面面失穩(wěn))的可能性;設(shè)設(shè)計(jì)某些單層層網(wǎng)殼時(shí),穩(wěn)穩(wěn)定性還可能能起控制作用用,因而對這這些網(wǎng)殼應(yīng)進(jìn)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)計(jì)算。*對鞍形網(wǎng)殼來來說,建議采采用結(jié)構(gòu)整體體剛度驗(yàn)算來來代替復(fù)雜的的穩(wěn)定性驗(yàn)算算。結(jié)構(gòu)荷載-位移全過程分分析可以把結(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)穩(wěn)定乃至剛度度等性能的整整個(gè)變化歷程程表示得十分分清楚,因而而可以從最精精確的意義上上來研究結(jié)構(gòu)構(gòu)的穩(wěn)定性問問題。僅考慮幾何非非線性的荷載載-位移全過程分分析方法已相相當(dāng)成熟。因因而現(xiàn)在完全全有可能要求求對實(shí)際大型型網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行考慮幾何何非線性的荷荷載-位移全過程分分析,在此基基礎(chǔ)上,確定定其穩(wěn)定性承承載力。*如果全過程分分析中還要進(jìn)進(jìn)一步考慮材材料的彈塑性性能,方法就就繁復(fù)得多,,目前還不宜宜對多數(shù)工程程提出這一要要求。3.設(shè)網(wǎng)殼受恒載載g和活載q作用,且其穩(wěn)穩(wěn)定性承載力力以(g+q)來衡量,分析析表明,荷載載的不對稱分分布(實(shí)際計(jì)算中取取活載的半跨跨分布)對球面網(wǎng)殼的的穩(wěn)定性承載載力無不利影影響,對四邊邊支承的柱面面網(wǎng)殼當(dāng)其長長寬比上L/B≤1.2時(shí),活載的半半跨分布對網(wǎng)網(wǎng)殼穩(wěn)定性承承載力有一定定影響。對橢橢圓拋物面網(wǎng)網(wǎng)殼和兩端支支承的圓柱面面網(wǎng)殼,這種種影響則較大大,應(yīng)在計(jì)算算

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