空间三撑杆双环索索穹顶抗连续倒塌分析

空间三撑杆双环索索穹顶是一种基于传统索穹顶构造形式单一、力学性能不足的缺陷提出的新型索穹顶结构体系。以一个跨度为60m、矢高为6m的空间三撑杆双环索索穹顶为研究对象,采用等效荷载瞬时法在ANSYS/LS-DYNA模块,模拟结构关键索、杆失效后结构内力和位形变化响应,通过定义动内力系数和动内力变异系数判断构件失效后剩余杆件内力变化程度,进而判断结构是否连续倒塌。研究结果表明:单根构件失效只会造成结构出现局部塌陷,但不会连续性倒塌。对结构构件按照重要性指标分类,其中环索与最外圈斜索安全等级明显高于其于构件,外圈撑杆高于内圈撑杆。

增设备用索对张弦桁架抗连续倒塌性能影响研究

张弦桁架冗余度低,若预应力拉索在意外情况下断裂,结构易发生倒塌.针对这一问题,基于变换荷载路径法提出了4种增设备用索方案.利用ANSYS/LS-DYNA对结构倒塌过程进行模拟,采用考虑结构初始状态的等效荷载卸载法模拟拉索的失效过程,模拟结果证明了增设备用索可以有效提高张弦桁架结构的抗连续倒塌能力.在不同支座水平刚度下,对传统张弦桁架及4种增设备用索方案断索后的动力响应进行分析,指出增设备用索抗连续倒塌设计方法更适用于支座水平刚度较小的结构.