开孔单层网壳结构的力学特性及稳定性

以网壳结构节点作为主要对象,对电厂干煤棚主体网壳结构构建数值模型,研究开孔网壳结构的屈曲模态,并进行非线性屈曲分析,探究竖向载荷与风荷载作用下的静力学特性.研究发现,网壳开孔处出现应力集中现象,竖向载荷作用下的节点最大应力为0.037 kPa,风荷载作用下的节点最大应力为0.024 kPa;竖向载荷作用下的节点最大位移为0.881 mm,风荷载作用下的节点最大位移为1.692 mm,较整体网壳结构节点平均位移分别增加69.34%和19.57%,均满足规范要求;特征值屈曲分析中,刚性节点网壳结构部分杆件发生形变,对结构安全有一定的影响.对网壳重新优化设计后,部分节点采用铰接节点,其特征值屈曲荷载较纯刚性节点的提高了4.12%,有效提升了网壳结构稳定性.

考虑施工误差的大开孔悬挑网壳结构稳定性

以某大开孔悬挑网壳结构为工程背景,利用有限元软件ANSYS进行荷载-位移非线性全过程分析,研究初始几何缺陷分布模式、缺陷大小和节点刚度对结构稳定性的影响.研究表明,利用几何非线性进行缺陷分析,当初始几何缺陷分布模式为一致缺陷模态和静力失稳模态时,得到的稳定极限荷载相近;利用双重非线性进行缺陷分析时,初始几何缺陷分布模式为一致缺陷模态是最不利的;考虑双重非线性引入不同大小的初始几何缺陷进行分析时,随着初始几何缺陷的增加,稳定极限荷载逐渐减小;利用双重非线性进行刚度分析时,随着节点连接刚度的降低,屈曲后的承载能力逐渐降低.