基于隐式动力方法的大跨混凝土薄壳结构弹塑性全过程分析

以超长自由曲面预应力混凝土薄壳结构——第十届中国花卉博览会世纪馆为例,为进一步明确薄壳结构的极限承载力及破坏过程,建立了混凝土薄壳模型并进行弹塑性全过程分析。采用ABAQUS提供的隐式动力算法对壳体结构进行拟静力分析,该算法不仅具有较好的收敛性,且不存在显示动力算法的累积误差问题,兼具精度和效率。结果表明:壳体破坏过程为悬挑区先发生破坏,进而柱间混凝土产生较大的受压损伤,最终东侧壳体中部区域发生破坏,结构的极限承载力能满足规范要求。此外对世纪馆结构进行参数分析,讨论了矢跨比、混凝土强度等级、壳体厚度、预应力大小以及配筋率对极限承载力的影响,结果表明上述参数中,矢跨比的影响较为明显,而壳体配筋率对壳体极限承载力的影响不显著。