网壳结构中考虑杆件初弯曲随机性的影响

本文通过引入一种考虑杆件随机初始曲率和节点刚度的数值方法，深入研究了杆件随机初弯曲和节点半刚性的耦合作用，对凯威特K6型单层大跨度网壳的稳定承载能力的影响，深入剖析了大跨度单层网壳的概率屈曲分布规律，得到如下结论：

①不同工况下网壳随机初弯曲对半刚性单层网壳的多次迭代屈曲载荷系数满足对数正态分布。

②将网壳不同工况下屈曲系数的对数均值、对数标准差分别做刚性连接网壳的归一化处理，得到对数均值和对数标准差随刚度变化的折减系数曲线，并拟合出了对数均值折减系数随刚度变化的曲线公式：。

③考虑杆件初弯曲和节点刚度的耦合作用对网壳稳定性的影响时，随杆件初弯曲幅值的增大，网壳稳定承载能力降低明显，特别是当vm0 ≥50l/1000时，承载力屈曲系数明显下降，当杆件初弯曲为l/1000时，对稳定系数的影响很小基本可以忽略。(www.xing528.com)

④网壳稳定承载能力与杆件初弯曲的大小、方向和节点刚度的大小及二者的耦合作用密切相关，当考虑杆件的随机性时能提高节点刚度对网壳稳定承载能力的影响，且杆件初弯曲与节点刚度共同作用时，杆件初弯曲占据主导地位，在实际工程中要严格控制网壳杆件的初始弯曲以保证网壳的安全性。

⑤当考虑杆件初弯曲的随机性时，网壳整体稳定承载能力相较于无随机性的网壳有所提高，尤其是当杆件初弯曲幅值vm0≥50l/1000后，对数均值上升度能达到12.20%，此时应考虑随机性对网壳稳定性的影响；但当杆件初弯曲幅值vm0≤10l/1000时，杆件随机性对网壳稳定性的影响很小基本可以忽略，此时可以不考虑杆件初弯曲的随机性。