單層網殼結構抗沖擊性能研究.pdf

1、大跨度空間結構由于其優美的造型和合理的受力體系得到了良好的發展和應用，網殼結構作為其一類主要結構體系，廣泛應用于會展中心、航站樓、大型影劇院、大型倉儲結構等重要的建筑工程領域。
　　雖然沖擊荷載屬于偶然荷載，但由于自然災害、近年來恐怖事件發生次數的增加以及隨科技發展不斷增多的飛行物等因素影響，建筑結構遭受沖擊荷載的可能性不斷增加。9.11事件的發生，引起了人們對建筑結構抗沖擊性能的關注。上世紀80年代，一架輕型飛機墜入巴西圣保羅某

2、建筑的屋頂網架，也證明了空間結構遭受沖擊荷載作用發生破壞的可能性。
　　為了盡可能降低網殼結構受沖擊荷載作用時所造成的損失，本文利用有限元軟件ANASYS/LS-DYNA結合試驗研究，對單層球面網殼在沖擊荷載作用下的動力響應以及抗沖擊性能進行分析研究，具體內容包括:
　　1.介紹了進行單層網殼結構抗沖擊性能研究所需要的基本理論。包括動態屈曲準則、幾何大變形效應、應變率相關本構方程、動力學分析方法等內容，針對進行沖擊分析所采用

3、的ANSYS/LS-DYNA軟件，介紹其使用的顯式計算方法、顯式分析單元、動態接觸算法、材料模型等。并依據已有理論準確建立了60m跨的K6型單層球面網殼有限元模型。
　　2.基于結構動態屈曲理論中的B-R運動準則，定義了結構的臨界沖擊動能概念，作為結構抗沖擊性能的一個具體體現，結合沖擊動力響應，對K6型單層球面網殼的沖擊響應規律和動力特性進行了研究。根據K6網殼在不同參數沖擊荷載作用下的最終變形和破壞狀態，定義了4種典型的沖擊響應