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浅圆穹顶屈曲分析成果

时间:2023-10-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:本节对矢高比等于0.1的浅网壳进行了分析,如图2—55所示。网壳的表面为球形。图2-55Schwedler穹顶图2-56Schwedler穹顶的有限元模型在分析中,网壳施加半跨荷载,每个节点施加5kN的力。通过弹性屈曲和非弹性屈曲分析,研究了抗弯刚度和轴向刚度对网壳稳定性能的影响。当α从5变为1时,竖向荷载从3000N下降到2500N。因此,可以看出当α减小到一定程度时,Schwedler网壳的稳定承载能力对节点的轴向刚度敏感。因此,应在设计阶段考虑节点抗弯刚度。

浅圆穹顶屈曲分析成果

本节对矢高比等于0.1的浅网壳(环向被径向杆24等分)进行了分析,如图2—55所示。网壳的表面为球形。材料弹性模量为2.1×105MPa,屈服强度为345MPa。Schwedler网壳的有限元模型如图2—56所示。

图2-55 Schwedler穹顶

图2-56 Schwedler穹顶的有限元模型

在分析中,网壳施加半跨荷载,每个节点施加5kN的力。每个构件划分20个单元,对应的α=0.9。通过参数分析,研究了节点抗弯刚度和轴向刚度对Schwedler网壳稳定性能的影响。提取JD1处的挠度,如图2—57所示。

通过弹性屈曲和非弹性屈曲分析,研究了抗弯刚度和轴向刚度对网壳稳定性能的影响。结果如图2—57(a)所示,节点抗弯刚度会直接影响Schwedler网壳的稳定承载能力。当γ从30变为1时,竖向荷载从3000N降低到1000N。图2—57(b)所示为轴向刚度对稳定承载能力的影响。从结果可以看出,当α大于5时,节点轴向刚度对稳定承载能力的影响很小。当α从5变为1时,竖向荷载从3000N下降到2500N。因此,可以看出当α减小到一定程度时,Schwedler网壳的稳定承载能力对节点的轴向刚度敏感。(www.xing528.com)

图2-57 Schwedler穹顶荷载-位移曲线

图2—58显示了稳定荷载随节点刚度的变化趋势。结果表明,节点抗弯刚度的影响远大于节点轴向刚度的影响。节点抗弯刚度明显影响稳定承载能力。因此,应在设计阶段考虑节点抗弯刚度。

图2-58 节点刚度对屈曲荷载的影响

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