強(qiáng)震下單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)特征響應(yīng)的研究

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1、強(qiáng)震下單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)特征響應(yīng)的研究張世軍①ZHANGShi-jun；武兆馳②ass21單元；材料為雙線型隨動(dòng)強(qiáng)化模型，Et=0.02E，屈服點(diǎn)235MPa，Rayleigh阻尼，阻尼比ξ=0.02。對(duì)上述類型網(wǎng)殼進(jìn)行全過(guò)程響應(yīng)的有限元分析，并提取出每個(gè)單元的應(yīng)變能及相應(yīng)的應(yīng)變能密度，TAFT波作用下單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)部分特征響應(yīng)統(tǒng)計(jì)列于表2中。3算例對(duì)已選擇的不同類型的單層球面網(wǎng)殼進(jìn)行全過(guò)程響應(yīng)的有限元分析，并依據(jù)公式（1），時(shí)時(shí)提取出每一個(gè)網(wǎng)殼每一個(gè)單元的應(yīng)變能及相應(yīng)的應(yīng)變能密度，依據(jù)公式（2）和公式（3）分別計(jì)算出每個(gè)網(wǎng)殼的GSED和LSED，并將其與A的關(guān)系繪

2、制成曲線，列于圖2中。根據(jù)圖2（a）得知，在一定荷載級(jí)數(shù)之前（即一定的加速度峰值之前），GSED與加速度峰值關(guān)系曲線的斜率幾乎恒定不變，但是當(dāng)加速度峰值達(dá)到一定值之后（即圖中的一定荷載級(jí)數(shù)），其斜率會(huì)相應(yīng)調(diào)整?；谶@一特點(diǎn)可以判斷結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)的時(shí)刻，其值與有限元模擬結(jié)果分別列于表3。從表3中可見(jiàn)，二者非常接近，可見(jiàn)該方法的正確性。從圖2（b）中可見(jiàn)，在一定范圍內(nèi)時(shí)LSED隨加速度峰值較為平穩(wěn)地增加；但當(dāng)加速度峰值達(dá)到一定時(shí)，LSED發(fā)生了突變（圖中畫(huà)圈的位置），本文利用這一突變點(diǎn)來(lái)判斷結(jié)構(gòu)的失效，其所對(duì)應(yīng)的加速度峰值為失效荷載。本文將其與支旭東[25]給出

3、的失效準(zhǔn)則做了對(duì)比，并置于表4中。從表4中可見(jiàn)，兩種方法給出的失效荷載對(duì)于D40205、D60065和D60067三個(gè)網(wǎng)殼是一致的，這從一定程度上驗(yàn)證了本文給出的失效準(zhǔn)則的正確性。支旭東給出的失效準(zhǔn)則是以經(jīng)驗(yàn)性地鑒別（如單層球面網(wǎng)殼出現(xiàn)較為明顯的外在失效現(xiàn)象）、同時(shí)以最大節(jié)點(diǎn)位移（非同一節(jié)點(diǎn)）作為定量基礎(chǔ)。而本文從結(jié)構(gòu)整體受力狀態(tài)的角度出發(fā)，繪制LSED與加速度峰值關(guān)系曲線關(guān)系，基于其上特征點(diǎn)來(lái)判斷結(jié)構(gòu)的失效荷載，有一定的規(guī)律性和機(jī)理性。但兩種計(jì)算的失效荷載的準(zhǔn)確性需要試驗(yàn)等做進(jìn)一步探討。4結(jié)論本文從結(jié)構(gòu)整體受力的角度出發(fā)，提出兩個(gè)新概念GSED和LSED，對(duì)強(qiáng)震作

4、用下單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的響應(yīng)進(jìn)行研究，并據(jù)此來(lái)判斷結(jié)構(gòu)彈塑性分界點(diǎn)處的和失效時(shí)的加速度峰值。從LSED與加速度峰值關(guān)系曲線來(lái)看，強(qiáng)震作用下單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的失效形式更多地表現(xiàn)為失穩(wěn)破壞。與此同時(shí)，每個(gè)網(wǎng)殼的失效荷載均較大，表明了這類結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震能力，適合做為強(qiáng)震時(shí)的避難場(chǎng)所。.jyqkagaiT，Ogaicbucklingbehaviorofsingle-layerlatticeddomessubjectedtohorizontalstepodesofreticulateddomessubjectedtoimpactandthejudgment[J].Thin-echa

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