單層橢圓拋物面網殼在強震作用下的動力性能研究.pdf

1、網殼結構具有優越的力學性能和豐富多彩的建筑形式，其應用越來越廣泛。目前網殼結構在靜力穩定方面的研究已經取得了一系列的科研成果，然而這類結構在地震等動力作用下的研究還很不充分。了解隨著構件和結構的延性變化導致結構性能發生的根本改變，是研究網殼結構在高烈度強震作用下的核心問題。 網殼結構圖形復雜，桿件、節點數量巨大，目前對于較常用的球面網殼、柱面網殼的建模方法人們研究較多。根據單層橢圓拋物面網殼結構自身的特點，考慮工程實際尺寸，采用

2、圓弧替代拋物線的方法形成的擬合曲面，并利用等弧切分原則尋找網殼結點進行幾何建模。采用自編APDL命令建立了單層橢圓拋物面網殼的有限元模型。實例證明按照該方法建立的幾何模型完全能達到設計要求，滿足工程精度。 考慮結構跨度、屋面荷載、矢跨比，分割頻數等因素對單層橢圓拋物面網殼結構自振特性的影響。利用多元最小二乘法擬合出該網殼的基本頻率的實用簡化公式，其計算結果與有限元結果相比，誤差較小，且使用簡便，有較好的實用價值，宜為設計人員撐握

3、。 單層橢圓拋物面網殼具有良好的彈塑性抗震性能，容許網殼中部分桿件進入塑性，并不影響網殼的抗震承載力。三向地震作用下結構的節點位移響應和最大桿件應力響應均大于在水平、豎向地震單獨作用的響應。因此采用三向地震同時輸入來研究網殼結構在地震作用下的動力響應比較合理。從水平向和三向地震作用下的應力分布圖中發現，兩者的分布峰值大致是相同的，因此在沒有地震波三向記錄的情況下，可將水平地震作用下的響應放大1.1～1.5倍。 將橢圓拋物