简介：单层网壳结构杆件截面尺寸和杆件分组方式直接影响结构的强度、刚度、局部稳定性以及整体稳定性，应存在一种合理的截面取值和杆件分组方式，使网壳结构受力合理、节约耗钢量．本文对跨度60m、矢高6m的单层凯威特网壳结构模型进行了线性静力分析、几何非线性整体稳定性分析和三种杆件分组方式下的截面优化设计，并详细分析了杆件分组和截面变化对结构整体稳定性的影响，给出了杆件分组、截面取值方式的建议，使结构用钢量少、受力较合理，同时杆件种类少、便于施工．

简介：采用课题组推导的多维虚拟激励理论方法及自编计算机程序,对常用K6型单层球面网壳多维地震反应规律进行了系统研究.论文首先对功率谱计算时的参数取法进行了讨论,然后对单层球面网壳进行了大量多维与单维响应对比分析,考虑了矢跨比、荷载、跨度等主要结构参数影响,给出了主肋、环杆、斜杆在不同参数下多维与单维地震反应对比规律及数值范围.分析结果表明,网壳大量主要受力杆件三维地震内力远远大于单维地震内力,得出在网壳抗震设计中必须要进行三维地震作用分析的结论.本文结果为网壳工程设计提供了参考.

简介：单层球面网壳结构具有受力合理、造型新颖和抗震性能优越等特点,其静力及动力稳定性一直是国内外研究的热点问题.网壳上部作用的雪荷载分布形式受网壳几何形态、光照和风向等诸多因素影响,雪荷载分布形式直接影响着网壳的失稳形态.为理清网壳在各种雪荷载分布形式作用下的失稳机理及确定雪荷载的最不利分布形式,首先采用分区组合法（径向与环向）对各种雪荷载分布形式作用下的网壳稳定极限承载力展开了系统研究,得出了由分区组合法得到的雪荷载最不利分布形式.针对分区组合法计算量偏大的特点,基于恒载作用的网壳特征值屈曲分析,提出了一种确定雪荷载最不利分布的方法.最后对网壳在雪荷载作用下的失效机理进行了研究探讨.计算表明,本文所提出的方法比分区组合法更为便捷实用.本文结论可为网壳结构的设计提供参考.

简介：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。

简介：应用几何非线性有限元法,对不同形式的预应力局部单双层浅网壳结构在受全跨表面荷载作用时的整体稳定性进行分析.分析考虑了非对称分布荷载作用的情况.计算表明,结构在全跨表面荷载作用时,对称加载所对应的临界荷载不一定是结构的最小临界荷载.在采用相同橡胶垫支座的情况下,预应力可以略微提高结构的临界荷载,但结构的临界荷载仍小于固定铰接支承的非预应力浅网壳结构.

简介：京津城际延伸线终点站交通枢纽工程——天津滨海新区于家堡车站屋盖是大跨度双螺旋单层网壳结构,南北向跨度为144m,东西向跨度为81m,矢高为25m,其建筑外观为贝壳形状,焊接箱形杆件呈空间双螺旋交织布置,双向各有36根,共72根螺旋线构成非规则的空间曲面造型,是目前国内跨度最大的单层网壳结构.本文结合于家堡单层网壳结构,介绍其设计技术参数,重点分析风荷载、雪荷载、温度作用等荷载的分布和取值,并对单层网壳结构的静力性能和稳定性进行了分析.分析结果表明,于家堡大跨度双螺旋网壳结构的强度及位移均满足设计要求,结构体系合理,具有良好的力学性能.本文为于家堡单层网壳结构深化设计提供基础,为大跨度、非规则单层网壳结构设计提供参考。

简介：稳定性能是单层网壳结构设计的主要控制因素，动力稳定是单层网壳稳定性能的重要组成部分．本文利用非线性有限元理论对点支承两向叉简单层网壳在地震荷载作用下的动力稳定性进行了分析．在数值分析过程中，利用比例法调整地震作用的峰值加速度，采用B—R准则判定结构的动力稳定临界荷载．通过分析对点支承两向叉筒单层网壳的动力稳定特性有了较全面的了解．

简介：目前水泥厂石灰石预均化库用到的空间网壳结构最大跨度为98m，为适应水泥厂建设规模不断扩大的发展要求，跨度超过1100m的空间网壳结构将成为今后结构设计的趋势．本文在分析了单层网壳、双层网壳、弦支穹顶等常规结构体系应用的局限性后，着重分析了适应大跨度要求的多层网壳结构体系，并提出了主从网壳结构体系的概念．根据以往石灰石预均化库的设计要求，分别对150m、200m和300m跨度的屋盖采用双层网壳、三层网壳、主从网壳等三种结构体系，进行静力分析并对其静力特性、经济指标等进行了比较分析．研究表明，跨度150血以上结构不推荐使用单层网壳，可以采用双层网壳或主（双）从（单）网壳；跨度200m的结构使用双层网壳可以节省钢材量，但螺栓直径有可能超过常规螺栓直径的最大规格而需要使用昂贵的大直径螺栓，而三层网壳具有杆件长度小杆件截。亩尺寸小、整体刚度大、内力峰值低、螺栓和螺栓球直径小等优点，更能适应大跨度网壳的要求；跨度300m的结构使用三层网壳和主从网壳结构体系，而后者在用钢量上更占优势．

简介：弦弓式预应力柱面网壳结构是一种新颖的结构形式,通过对网壳下部拉索施加预应力使结构成为自平衡体系.某火电厂干煤棚为弦弓式预应力柱面网壳结构在干煤棚结构中的首次应用.风荷载是其主要荷载之一.目前规范对该类网壳结构的体型系数未作明确规定,因此需要进行风洞试验来确定其体型系数.试验考虑了网壳周边环境的作用,严格模拟了规范规定的大气边界层风场.分析研究了网壳表面风压分布规律及其影响因素,给出了可供设计采用的体型系数,同时进行了风致效应的研究.研究表明,周边环境对网壳表面风压分布的影响较大而煤堆的影响较小.大气边界层风场中风速脉动导致的风压改变在设计时已不容忽视.风荷载对网壳下部预应力拉索应力起着卸载作用,各索的最大应力减少比例在20%左右.

简介：网壳结构的挠度与多种因素有关,对不同几何因素的敏感性也有差异.实际结构中,杆件截面规格和几何尺寸由于材料制造和施工安装的原因,存在与设计不完全相符的随机误差,这些随机误差对结构刚度的影响通常难以确定.基于可靠度原理及有限元方法,对单层网壳结构进行了挠度敏感性因素分析并编制了Matlab程序.通过对一个K8型单层网壳几何因素,如跨度、矢高、杆件壁厚和初始几何缺陷等的挠度可靠度对比分析,得出了杆件壁厚为决定挠度主要因素的结论,并从随机变量敏感度和变量统计特征两方面,得出了矢高较跨度对变形可靠度指标影响更为敏感的结论.

简介：单层球面网壳属于损伤敏感型结构,损伤对网壳的抗震性能十分不利.BRB（约束屈曲支撑）由于耗能性好、施工安装方便、设计灵活等优点成为已建结构抗震加固和改造的重要手段.首先,介绍了计算分析时所采用的模型尺寸与相关参数;然后,通过模态试验进行损伤评价并提出三种抗震加固方案,由El-Centro波、天津波、Taft波罕遇地震作用下的弹塑性响应结果进行方案对比;最后,从四个不同的方面对网壳进行抗震加固效果的规律性分析.结果表明：采用BRB加固后的结构能够很好地改善结构的抗震性能;随着跨度的增大,结构的响应不断加大,BRB的抗震加固效果也比较明显;BRB的屈服强度为80MPa和100MPa,截面尺寸为0.8倍和1.0倍原杆截面时抗震加固效果较好;随着罕遇地震加速度峰值的增长,BRB对受损网壳的抗震加固效果也越好.

简介：为了提高网壳结构的抗冲击安全性能,控制网壳的破坏强度,对K6型单层网壳结构的抗冲击设计方法展开研究.首先,通过非线性静力承载力计算和灵敏度分析获得结构的关键杆件分布;然后,结合结构的冲击响应特性,提出网壳结构的抗冲击防护措施,并进行冲击作用分析;最后,从结构冗余度和抗冲击性能两方面对防护设计效果进行验证.研究表明：K6型单层球面网壳结构中的第二、三环附近是个临界区域,位移一旦超过该部位,结构刚度会急剧削弱,塑性发展程度十分严重;整体加强法可以对单层网壳结构起到较好的抗冲击效果,增大杆件直径更加有效;补强高灵敏度的构件,能够从一定程度上提高网壳结构的冗余度,在用钢量增加不多的情况下有效提高结构的抗冲击能力.

简介：以某大跨度非规则单层网壳为研究背景，应用ANSYS通用有限元分析软件对网壳结构进行了建模并重点模拟了风荷载、雪荷载、温度效应等多种非对称荷载作用，进行了静力分析、特征值屈曲分析以及非线性稳定分析。得到了网壳结构在15种典型荷载组合下的内力、位移结果，分析了非对称荷载对网壳结构静力性能的影响；考虑了几何非线性、材料非线性、初始缺陷，得到了网壳结构在非对称荷载作用下的稳定系数，分析了非对称荷载对网壳结构稳定性能的影响。强调指出非对称荷载作用在大跨度单层网壳结构设计中的重要性，为大跨度非规则单层网壳设计提供参考。

简介：为研究支座不均匀沉降对铝合金单层网壳结构性能的影响,采用通用有限元分析软件ABAQUS建立一铝合金单层网壳整体模型,考虑支座不同沉降位置及不同沉降量对网壳结构性能的影响,分析表明沉降支座附近网壳杆件所受影响较大,距离支座较远的杆件受到影响很小.并且随着支座不均匀沉降量的增大,受影响的杆件范围有所扩大,少数杆件内力变化明显.此外,对比分析了在相同支座沉降条件下铝合金网壳结构与钢网壳结构的差异.

简介：铝合金网壳结构近年来得到了广泛的应用,传统的节点形式难以满足铝合金结构的发展.新型铸铝节点的研究表明,其在构造和受力方面都满足结构的要求,但其承载力的设计公式还未给出.本文利用经过试验验证的可靠的有限元模型进行弹性有限元分析,研究铸铝节点在不同受力状态下的应力分布,并与由材料力学方法得到的结果进行比较,给出了铸铝节点的应力集中系数和简化的承载力设计公式.与试验研究、有限元分析结果的比较表明,简化计算公式具有良好的适用性,而且考虑到铸铝节点的脆性破坏形式而预留了一定的安全储备,能够为铸铝节点的合理设计提供依据.

简介：网壳结构的计算方法包括有限元法、拟壳法和解析法.把凯威特球面网壳结构的杆件分为环杆与斜杆两类.在轴对称荷载作用下,竖向荷载需要由斜杆的竖向刚度承担,斜杆在水平方向的支撑刚度由环杆提供.因此在荷载势能作用下,网壳结构发挥的能量是环杆的应变能与斜杆竖向弹簧势能.根据构件的受力状态确定内力-变形方程,得到能量方程,建立总势能方程,求解极值问题,得到结构变形函数,从而确定构件内力.该方法可实现网壳结构的近似计算,也从另一个角度理解网壳的传力机理.

简介：为研究不同初始几何缺陷对单层球面网壳结构地震承载力的不利影响,根据＂拟壳法＂的内力状态,提出了弯曲应力为主杆件数量占有效杆件总数的百分比最大,作为网壳最不利缺陷的判别准则.基于该准则,以跨度80m的K8型单层球面网壳为例,开展了考虑最不利高阶模态缺陷的网壳结构地震承载力影响分析.结果表明,网壳结构最不利缺陷一般出现在高阶屈曲模态;相比最低阶屈曲模态缺陷,最不利高阶模态缺陷计算所得的网壳结构地震动力响应显著增大,结构地震承载力明显降低;最不利缺陷的判别准则只需考虑前20阶屈曲模态范围,即可保证网壳结构地震承载力的计算精度和计算效率.

简介：单层柱面网壳精细化有限元模型虽有较好的模拟精度,但是由于其建模复杂而且计算费时,所以它难以应用到工程实际进行模拟分析.为了简化计算,对精细化模型的等效简化模型进行了研究.前期已经研究出一种等效模型的方便建模方法.为了研究PGA（地震动峰值加速度）对等效模型模拟精度的影响,建立了四组尺寸不同的单层柱面网壳模型,每组包括两类模型,即精细化壳单元模型和与之对应的等效简化模型.因结构参数不同,输入的地震动峰值加速度也不同.对四组模型进行动力失效分析,选用的加速度值接近结构失稳的临界值.模拟结果显示：随着失效临界加速度值的改变,各组简化模型的等效效果都较好.因此,等效简化模型的精度受地震动加速度的影响较小,可以忽略不计.

简介：介绍了柯以特理论,在讨论了壳体临界荷载和敏感度、缺损的类型,并简单地回顾上个世纪60年代以来普遍采用的平衡路线跟踪方法的原理的基础上,提出基于广义稳定的概念、屈曲的定义及其数学描述的屈曲路线跟踪方法.通过分析,讨论了影响网壳结构屈曲类型及分枝荷载的因素,为空间格构结构中常用的网壳结构设计临界荷载值的确定提出了建议.

简介：针对网壳结构损伤识别中所面临的模态信息不完备、模态密集程度严重以及结构自由度巨大等困难,提出了一种基于时间序列自回归模型（AR模型）与BP神经网络的损伤识别方法.以凯威特型单层球面网壳为例,采用该方法识别损伤杆件位置.数值模拟结果表明,该方法具有较高的准确性和一定的抗噪性.进一步讨论了影响损伤识别结果精度的因素.研究表明,传感器的数目、布置位置对损伤识别结果有一定影响。