初始几何缺陷对网壳结构静、动力稳定性承载力的影响

关 键 词:结构设计论文
资料等级:初始几何缺陷对网壳结构静、动力稳定性承载力的影响
发布时间:2015-8-26
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资料简介
初始几何缺陷对网壳结构静、动力稳定性承载力的影响 结构的初始缺陷可分为几何缺陷和物理缺陷,也有人将其分为单元缺陷和结构整体缺陷 ,结构的静、动力稳定性能对这些缺陷极其敏感。Hatzis 的研究发现,单根杆件的缺陷可使结构稳定性承载能力降低20% ,Morris 研究表明结构整体缺陷可使稳定性临界荷载下降35%。要使稳定性理论分析结果和结构的实际性能相吻合,必须采取有效措施把这些因素考虑进去 分析带有初始缺陷的结构常采用两种方法 ,第一种是精确方法,就是在建立结构切线剐度矩阵时把这些缺陷的影响考虑进去。第二种是近似方法,即通过对单元刚度的折减或对结构附加一个等效虚荷载来近拟考虑缺陷的影响。本文重点研究初始几何缺陷对结构稳定性承载能力的影响 考虑这种缺陷时面临两个必须解决的问题,即如何确定最不利初始缺陷的模式;第二是如何确定缺陷的尺寸。结构的稳定性承载能力取决于其承受的荷载和初始缺陷的分布,对应不同的荷载分布形式,其最不利初始缺陷的模式也不同。在进行静力稳定问题分析时,荷载分布是已知的,因此确定最不利初始缺陷分布是可行的,而对于动力稳定性问题,结构承受的荷载是随时间变化的,而且还需考虑惯性力和阻尼力的影响,荷载的大小还与未知位移、时间、结构切线刚度矩阵、固有频率和阻尼系数等有关,因此也是一个未知量,确定结构最不利缺陷有很大的难度。Bauh等 在静力稳定性分析中考虑初始缺陷影响的方法是:首先对完善结构进行非线性稳定分析,确定结构的静力失稳模态,然后以此失稳模态所对应的各结点的竖向位移分布作为结构初始缺陷模式,再对结构进行静力稳定性分析。分析表明,这种缺陷对结构的稳定性承载力非常不利 在结构初始缺陷求知的情况下,以完善结构的静力失稳模态作为结构的初始缺陷模式来近似分析初始缺陷对结构动力稳定性承载能力的影响也是比较实用的。
编辑评价
首先基于梁拄理论建立结构的切线刚度矩阵,然后对适用于静力稳定性分析的 义位移控制法进行改进,将其用于结构的动力稳定性分析:考虑到动力荷载的特殊性,采用动态比例加载的方式对结构动力届曲和屈曲后平衡路径进行跟踪。最后对一扁网壳模型进行稳定性分析,蹦完善结构的静力失稳模杰作为结构的初始几何缺陷分布模式,并将分析结果分别与完善结构和存在其它几何缺陷模式时的分析结果进行对比.发现这种初始缺陷对结构的静力稳定性影响较其它类型的缺陷更显著 因此在进行动力稳定分析时引人这种韧始缺陷模式:分析表明.这种缺陷分布模式对结构动力稳定性承载能力影响也非常显著.最大可使结构动力稳定性承载能力降低50% 因此分析结构动力稳定性最载能力时引人这种初始缺陷,对保证网壳结构的稳定性具有重要意义
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