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简谐荷载下单层球面网壳动力失效机理研究

地震工程与工程振动 2005年第4期25卷 76-84页

作者：支旭东范峰沈世钊哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

以具有实际工程意义的40m跨度K8型单层球面网壳为研究对象,采用ANSYS程序的P ipe20单元,考察不同矢跨比网壳在不同频率的简谐荷载作用下,随着荷载幅值的逐渐增大,其宏观和微观响应的变化,详细阐述了2类破坏行为的规律,并通过一定规模的... 详细信息

以具有实际工程意义的40m跨度K8型单层球面网壳为研究对象,采用ANSYS程序的P ipe20单元,考察不同矢跨比网壳在不同频率的简谐荷载作用下,随着荷载幅值的逐渐增大,其宏观和微观响应的变化,详细阐述了2类破坏行为的规律,并通过一定规模的参数分析,给出单层球面网壳动力强度破坏判别准则。

关键词：网壳结构简谐荷载动力强度破坏动力失稳频谱特性

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铅阻尼器对网壳结构地震倒塌影响分析

西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2015年第2期47卷 224-228页

作者：杨明飞徐赵东安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 东南大学土木工程学院江苏南京210096

综合考虑网壳结构杆件的失稳与失效,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立网壳结构的数值模型,分析判别了网壳结构在强震作用下的倒塌破坏模式,包括动力强度破坏、动力失稳破坏和综合破坏三个类型.接着将铅阻尼器以能量等效的原则加入到网壳结构中... 详细信息

综合考虑网壳结构杆件的失稳与失效,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立网壳结构的数值模型,分析判别了网壳结构在强震作用下的倒塌破坏模式,包括动力强度破坏、动力失稳破坏和综合破坏三个类型.接着将铅阻尼器以能量等效的原则加入到网壳结构中,在三条不同地震波激励的情况下,分析了铅阻尼器减振系统对网壳结构倒塌模式的影响.结果证实:加入铅阻尼器减振系统之后,网壳结构的倒塌临界荷载被提高了1.11倍,同时网壳结构中的屈服杆件比例提高了3.29倍,与未加铅阻尼器减振系统的情况相比,网壳结构更倾向于发生动力强度破坏.

关键词：网壳结构铅阻尼器倒塌模式能量等效原则动力强度破坏

纵边落地支承单层柱面网壳强震倒塌机理及参数分析

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世界地震工程 2011年第4期27卷 143-148页

作者：杨大彬张毅刚吴金志北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室北京100124 山东建筑大学土木工程学院山东济南250101

采用基于荷载域的全过程分析方法对纵边落地支承单层柱面网壳的强震倒塌机理进行了研究。结果表明,该类型网壳呈现明显的沿跨度方向的单向受力特征,长宽比对其受力几乎没有影响;其强震倒塌具有很强的规律性,破坏类型均为动力强度破坏;... 详细信息

采用基于荷载域的全过程分析方法对纵边落地支承单层柱面网壳的强震倒塌机理进行了研究。结果表明,该类型网壳呈现明显的沿跨度方向的单向受力特征,长宽比对其受力几乎没有影响;其强震倒塌具有很强的规律性,破坏类型均为动力强度破坏;矢跨比对能引起其倒塌的PGA有很大影响,但对其发展趋势并无固定的影响规律;屋面质量的增大及初始几何缺陷均会降低该类型柱面网壳的倒塌PGA,其降低程度因柱壳而异。

关键词：纵边落地支承单层柱面网壳强震倒塌机理动力强度破坏

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单层球面网壳在地震下的响应特性与失效机理

世界地震工程 2007年第4期23卷 88-94页

作者：支旭东范峰沈世钊哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090

针对单层球面网壳在地震作用下的响应进行了大量算例分析,探讨了结构失效特点,从宏观和微观综合多项指标给出结构强震失效的判别方法。在频域响应分析的基础上阐述了网壳结构动力作用的特点,总结了单层球面网壳的地震下的破坏特征及失... 详细信息

针对单层球面网壳在地震作用下的响应进行了大量算例分析,探讨了结构失效特点,从宏观和微观综合多项指标给出结构强震失效的判别方法。在频域响应分析的基础上阐述了网壳结构动力作用的特点,总结了单层球面网壳的地震下的破坏特征及失效机理。

关键词：单层球面网壳结构地震作用动力强度破坏延性频谱

拉索预应力巨型网格结构参激振动及动力稳定性研究

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应用力学学报 2023年第1期40卷 146-153页

作者：贺拥军贾志诚周绪红湖南大学土木工程学院长沙410082 重庆大学土木工程学院重庆400044

针对拉索预应力巨型网格结构的参激振动及动力稳定性问题进行了研究。首先建立索-拱简化模型,分析了桁架拱拉索参激振动的诱发机制与特征,并利用ANSYS软件进一步探究了参激振动的影响因素,然后对简谐荷载作用下拉索预应力桁架拱及整体... 详细信息

针对拉索预应力巨型网格结构的参激振动及动力稳定性问题进行了研究。首先建立索-拱简化模型,分析了桁架拱拉索参激振动的诱发机制与特征,并利用ANSYS软件进一步探究了参激振动的影响因素,然后对简谐荷载作用下拉索预应力桁架拱及整体结构的动力稳定性进行了分析。研究表明:当结构振动频率为索基频的2倍左右时,拉索会发生参激振动,振动响应特征与激励幅值、阻尼、拉索初张力、支承方式等相关;拉索预应力桁架拱在水平简谐荷载作用下一般会发生动力失稳破坏,在竖向简谐荷载作用下发生动力强度破坏,拉索预应力巨型网格整体结构在简谐荷载作用下通常发生动力失稳破坏。

关键词：拉索预应力巨型网格结构参激振动动力失稳破坏动力强度破坏

强震作用下K6型空腹球面网壳的动力失效分析

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空间结构 2015年第2期21卷 60-65页

作者：吴长王秀丽周锟兰州理工大学甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室甘肃兰州730050 西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

为了揭示强震下空腹球面网壳结构的动力失效机理,对一个跨度为100m的K6型空腹球面网壳结构进行了不同地震加速度下的全过程动力时程分析.依据已有的B-R动力失稳判定准则和评定网壳结构动力强度破坏行为的方法,研究该结构在强震作用下结... 详细信息

为了揭示强震下空腹球面网壳结构的动力失效机理,对一个跨度为100m的K6型空腹球面网壳结构进行了不同地震加速度下的全过程动力时程分析.依据已有的B-R动力失稳判定准则和评定网壳结构动力强度破坏行为的方法,研究该结构在强震作用下结构最大位移、进入塑性杆件比例、最大单元相对应变等特征响应指标的变化规律.分析结果表明:K6型空腹球面网壳在破坏之前已经历了较大的塑性发展过程,结构在塑性发展和位形变化的交互作用下产生破坏,其最终破坏形式趋于动力强度破坏.

关键词： K6型空腹球面网壳动力失效强震作用时程分析动力强度破坏

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短程线型球面网壳结构的动力失效研究

短程线型球面网壳结构的动力失效研究

作者：张乐东北大学

学位级别：硕士

短程线型网壳结构是一种网壳结构形式,其具有很多优点,受力性能好,可以承受较大的非对称荷载作用或集中荷载作用,刚度大,稳定性好,应用广泛。这类网壳结构在简谐作用下的动力失效机理还没有研究。本文将进行短程线型网壳结构在简谐荷载... 详细信息

短程线型网壳结构是一种网壳结构形式,其具有很多优点,受力性能好,可以承受较大的非对称荷载作用或集中荷载作用,刚度大,稳定性好,应用广泛。这类网壳结构在简谐作用下的动力失效机理还没有研究。本文将进行短程线型网壳结构在简谐荷载作用下的动力全过程分析,并且与在地震荷载作用下的动力性能进行比较,并对结构进行参数分析,以考察短程线型单层球面网壳结构动力性能的影响因素和影响程度。这些内容具体包括: 1、系统阐述了短程线型网壳结构动力全过程的分析方法:网壳结构在动力作用下可能发生动力强度破坏,早期的Lyapunov运动稳定性在数学上给出了运动稳定性的一般定义及判定准则;然而这种方法是有局限性的,本文系统论述了综合网壳结构宏微观多项特征响应指标、适用于网壳这种多自由度复杂体系强度破坏研究的全过程分析方法。 2、提出了短程线型网壳结构动力强度破坏和动力失稳的概念:列举了短程线型球面网壳在简谐荷载下的破坏特征典型的算例,详细描述了网壳随荷载幅值递增特征响应变化的全过程,同时阐述了动力失稳和动力强度破坏的具体概念;3、对短程线型网壳结构在简谐荷载作用下的动力失效机理进行了系统的参数研究:为了清晰广泛地理解短程线型网壳结构在简谐荷载下的失效机理,对于该网壳结构在单一频率的简谐荷载下的响应进行了大量的参数计算,考察了网壳失效随荷载频率及幅值变化的规律,为复杂动力作用下的研究积累了丰富的基础性材料。 4、对短程线性网壳结构在地震荷载作用下的动力失效机理进行了系统的参数研究:对已有的短程线型网壳结构在地震荷载作用下的参数计算结果进行分析,并与简谐荷载下的参数计算结构进行了对比,从而系统的研究了短程线型网壳结构的动力失效机理。

关键词：短程线失效机理动力强度破坏动力失稳地震荷载简谐荷载

拉索预应力巨型网格结构参激振动及动力稳定性研究

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拉索预应力巨型网格结构参激振动及动力稳定性研究

作者：贾志诚湖南大学

学位级别：硕士

拉索预应力巨型网格结构是将预应力体系引入巨型网格结构形成的一种刚柔组合空间结构,预应力拉索的应用有效改善了结构的受力性能,实现了跨越能力的进一步提高。拉索因为轻、柔和低阻尼的特性,在风、雨和地震等荷载作用下,容易发生各种... 详细信息

拉索预应力巨型网格结构是将预应力体系引入巨型网格结构形成的一种刚柔组合空间结构,预应力拉索的应用有效改善了结构的受力性能,实现了跨越能力的进一步提高。拉索因为轻、柔和低阻尼的特性,在风、雨和地震等荷载作用下,容易发生各种振动。当激励频率和索基频满足一定关系时,拉索可能发生参激振动,此时结构的微小振动会激发拉索的大幅度剧烈振动,进而对结构的安全性和耐久性造成很大危害。同时,作为一种新型大跨空间结构体系,其动力稳定性的研究远未达到与静力性能研究同等水平。因此开展拉索预应力巨型网格结构的参激振动及动力稳定性的研究,对于其实际应用具有重要的意义。本文主要研究工作如下:(1)提出了索-拱简化模型,建立了索-拱的振动微分方程,分析了拉索预应力巨型网格结构拉索参激振动的诱发机制。(2)基于有限元方法,研究了拉索预应力桁架拱在简谐激励下的参激振动响应,并分析了激励幅值、拉索初张力、阻尼比及结构支承方式对参激振动的影响。(3)根据本文提出的动力稳定性判断准则,研究了拉索预应力桁架拱在简谐荷载作用下的动力稳定性,分析了结构矢跨比、跨度和拉索参激振动对结构动力稳定性的影响。在竖向简谐荷载作用下,不同结构参数的桁架拱表现为动力强度破坏;在水平简谐荷载作用下,不同矢跨比的桁架拱表现为动力失稳破坏,跨度较小的结构表现为动力强度破坏。参激振动不改变结构的失效模式,但由于拉索发生参激振动时,索的拉力会急剧增大,导致结构局部杆件内力增大,相同激励水平下,相对未发生参数振动时,结构塑性发展程度更大,位移更大。(4)对简谐荷载作用和罕遇地震作用下拉索预应力巨型网格整体结构的动力稳定性进行分析,并研究了结构主要参数对其动力稳定性的影响。结果表明在水平简谐激励作用下,结构容易出现动力失稳破坏,在竖向简谐荷载作用下,容易出现动力强度破坏;三向EL-Centro波和Taft波作用下,拉索预应力巨型网格结构的失效模式均为动力强度破坏,当结构跨度越大时,结构表现出动力强度破坏的特征;矢跨比对结构动力稳定性影响不大,不同矢跨比的结构均表现出动力强度破坏的特征。

关键词：拉索预应力巨型网格结构参激振动判定准则动力失稳破坏动力强度破坏

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强震作用下高层钢框架结构倒塌模式分析

安徽理工大学学报（自然科学版） 2018年第3期38卷 29-34页

作者：杨明飞邵浩王天坤徐颖涂刚要安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 合肥建工集团有限公司技术中心安徽合肥230088

为了研究高层钢框架结构在强震作用下的倒塌模式,在研究该类型结构动力特性的基础上,考虑结构构件的双重非线性和材料应变失效,利用有限元软件LS-DYNA对高层钢框架结构的倒塌进行了全过程的模拟。结果显示高层钢框架结构的破坏模式可以... 详细信息

为了研究高层钢框架结构在强震作用下的倒塌模式,在研究该类型结构动力特性的基础上,考虑结构构件的双重非线性和材料应变失效,利用有限元软件LS-DYNA对高层钢框架结构的倒塌进行了全过程的模拟。结果显示高层钢框架结构的破坏模式可以分为动力强度破坏和动力失稳破坏两种类型。同时得到如下结论:由顶点位移曲线和加速度时程曲线的波动幅度可以较为清晰的判断高层钢框架结构发生倒塌。以失效构件数量的比例作为指标可以区分动力强度破坏和动力失稳破坏,一般情况下,高层钢框架结构发生动力强度破坏时,失效构件比例较大;而发生动力失稳破坏时,失效构件比例相对较小。

关键词：高层钢框架倒塌模式动力强度破坏动力失稳破坏位移时程曲线