單層網(wǎng)殼屬于缺陷敏感型結(jié)構(gòu).為理清桿件缺陷對三向單層鋁合金網(wǎng)殼穩(wěn)定承載能力的影響程度及規(guī)律,首先提出了一種形成桿件缺陷的方法,即等效荷載法（equivalent load method, ELM）,并詳細闡述了該法的基本原理與實現(xiàn)步驟,而后系統(tǒng)地研究了3種桿件缺陷形式、12種缺陷幅值及桿件彎曲方向?qū)W(wǎng)殼穩(wěn)定承載能力的影響,最后基于修正的特征值缺陷模態(tài)法給出了桿件缺陷在網(wǎng)殼中的最不利布置方案.主要得出如下結(jié)論:提出的ELM可高效、便捷地形成桿件缺陷,特別適合于由眾多根桿件組成的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu).與以往采用的半正弦波相比,由該法形成的桿件缺陷形式對網(wǎng)殼穩(wěn)定承載力略為更不利.另外,桿件缺陷形式亦可采用兩端固結(jié)桿的特征值屈曲模態(tài);對于面內(nèi)方向剛度較弱的網(wǎng)殼（如H型截面桿件）來說,穩(wěn)定承載力往往由面內(nèi)剛度決定,桿件缺陷彎曲方向布置在面內(nèi)更為不利.桿件缺陷對該類網(wǎng)殼穩(wěn)定承載力的影響很顯著,桿件缺陷的存在會改變該類網(wǎng)殼的失效模式;隨著桿件缺陷幅值的增大,網(wǎng)殼極限荷載逐漸降低,離散程度大體上逐漸增大,桿件彎曲方向?qū)O限荷載的影響愈加明顯;修正的特征值缺陷模態(tài)法可一次性獲得缺陷桿件在網(wǎng)殼中的最不利分布形式,... 

【文章來源】：空間結(jié)構(gòu). 2020,26(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

三種桿件缺陷形式

圖1 三種桿件缺陷形式由于上述兩種方法在空間結(jié)構(gòu)中應用不便,本文提出一種可以考慮桿件缺陷的方法,即等效荷載法(ELM).該法將缺陷桿件的形狀取為兩端固支梁在滿跨均布荷載作用下的撓曲線,如圖1c與圖2所示.桿件撓曲線方程表達式為

以三向單層鋁合金球面網(wǎng)殼為研究對象,跨度L=60m,矢高r=8.0385m.網(wǎng)殼中共計5種桿件截面類型,各桿件截面類型在網(wǎng)殼中的布置如圖3所示.為了抵抗網(wǎng)殼底部整體向外的巨大水平推力,將最外圈桿件截面選擇為H750×375×16×30.最外圈網(wǎng)殼節(jié)點約束切向與豎向.網(wǎng)殼豎向作用均布荷載.網(wǎng)殼共計444根桿件、163個節(jié)點.采用ANSYS中的BEAM188模擬桿件,無論理想網(wǎng)殼還是缺陷網(wǎng)殼,每根桿件均采用14個單元模擬.鋁合金材料采用6061-T6牌號,彈性模量為70000MPa,剪切模量為27000MPa,屈服強度為245MPa,泊松比為0.3.2.2 完善網(wǎng)殼

【參考文獻】：
期刊論文
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