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《哈尔滨工业大学》 2006年
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半刚性节点单层球面网壳稳定性分析

崔美艳  
【摘要】: 单层球面网壳的稳定性一直是网壳结构设计中的关键问题,而在进行网壳结构稳定性分析时,选择正确的结构计算模型又是至关重要的。通常,人们把焊接球节点的单层网壳看作刚接节点网壳,而把螺栓球节点的单层网壳看作铰接节点网壳,由于单层铰接网壳的承载力极低,这样螺栓球节点的单层网壳长期以来不能被应用于工程实践中。实际上,螺栓球节点具有一定的转动刚度,它是介于刚接节点和铰接节点之间的一种半刚性的节点,而螺栓球节点的单层网壳也并非是传统观点认为的铰接网壳,而是具有一定承载能力的典型的半刚性节点网壳。 本文首先建立了螺栓球节点实体模拟的方法,并通过典型算例验证了此方法的有效性,为其它新型的半刚性节点的研究提供了参考。在此基础上求得了工程中常用螺栓球节点的弯曲刚度。 然后本文建立了半刚性节点网壳的数值计算模型,为研究半刚性节点的网壳问题提供了一种行之有效的方法。在此基础上,利用上文所得的常用螺栓球节点的弯曲刚度,针对工程中常用的螺栓球节点单层球面网壳受力性能进行系统的研究,对k8型和k6型共计八百余例的单层球面网壳进行了弹塑性全过程分析,求得了半刚性节点网壳的极限荷载和失稳模态,系统的考察了网壳的跨度、矢跨比、节点的弯曲刚度、扭转刚度、节点域、荷载的分布模式、杆件类型、支承条件和初始几何缺陷等重要因素对其稳定性能的影响。通过大量的参数分析,较为全面的掌握了半刚性节点单层球面网壳的稳定性能。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU399

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 马会环;商文念;;K8型半刚性节点网壳的弹塑性稳定分析[J];低温建筑技术;2008年01期
2 张毅刚;廖俊;吴金志;;考虑节点弹塑性的焊接球网壳分析模型[J];防灾减灾工程学报;2010年S1期
3 廖俊;张毅刚;吴金志;;半刚性连接网壳动力弹塑性分析[J];钢结构;2010年09期
4 廖俊;张毅刚;吴金志;;半刚性连接焊接空心球网壳弹塑性分析的短杆模型[J];世界地震工程;2010年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 陈耕博;Socket节点性能及其单层球面网壳稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 单晨;毂形节点承载力分析及其对单层球面网壳整体稳定性影响[D];天津大学;2010年
3 文鹏;半刚性节点单层柱面网壳试验及其稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 马会环;半刚性节点单层球面网壳稳定性及其节点性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
5 廖俊;考虑节点弹塑性的焊接空心球网壳动力分析方法[D];北京工业大学;2010年
6 周志勇;P- δ效应对单层网壳极限承载力影响研究[D];河南大学;2012年
7 崔灿;考虑支座节点尺寸效应和摩擦特性的大跨度钢结构有限元分析方法[D];华南理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 郭小农,沈祖炎;半刚性节点单层球面网壳整体稳定性分析[J];四川建筑科学研究;2004年03期
2 王星,董石麟;考虑节点刚度的网壳杆件切线刚度矩阵[J];工程力学;1999年04期
3 徐菁,杨松森,容健;节点刚度对凯威特型单层球面网壳内力的影响[J];钢结构;2005年04期
4 张树明;杆件截面对单层网壳结构的影响[J];山西建筑;2003年12期
5 张竟乐,赵金城;节点刚度对凯威特型单层球面网壳稳定性的影响[J];空间结构;2004年02期
6 陈昕,沈世钊;网壳结构的几何非线性分析[J];土木工程学报;1990年03期
7 王娜,陈昕,沈世钊;网壳结构弹塑性大位移全过程分析[J];土木工程学报;1993年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 胡学仁;秦小龙;李丽莲;仲正民;李广仁;胡国治;;穹顶网壳的稳定性试验研究[A];第四届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1988年
2 钱若军;;网壳结构稳定分析进展[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田秀华;;六角星形穹顶屈曲分析[J];四川兵工学报;2011年05期
2 钱晓明,王树安;悬垂导线工程曲面的研究与设计[J];低温建筑技术;2004年06期
3 康菊;赵金城;宋振森;;节点刚度对鞍型网壳稳定性的影响[J];低温建筑技术;2005年06期
4 张毅刚;廖俊;吴金志;;考虑节点弹塑性的焊接球网壳分析模型[J];防灾减灾工程学报;2010年S1期
5 许波;张广泰;孙静;;基于ANSYS的荷载非对称分布下对施威德勒穹顶稳定性能的分析[J];水利与建筑工程学报;2008年02期
6 王南,和海芳,邢李红;板锥柱面网壳结构地震响应的动力时程分析[J];辽宁工程技术大学学报;2005年05期
7 许波;张广泰;孙静;;基于ANSYS的荷载非对称分布下对施威德勒穹顶稳定性能的分析[J];工程建设与设计;2008年03期
8 林智斌;桂国庆;钱若军;;单层球壳结构在简单荷载作用下的动力稳定分析[J];工程力学;2006年06期
9 董石麟,姚谏;钢网壳结构在我国的发展与应用[J];钢结构;1994年01期
10 陈昕,王娜,沈世钊;单层鞍形网壳弹塑性稳定性试验研究[J];钢结构;1994年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张鹏;舒赣平;;某不规则单层折板网壳结构稳定性分析[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
2 孙晶莹;甘明;;应用拟动力算法对单层网壳水平地震反应进行研究[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2001年
3 陈昕;沈世钊;;单层穹顶网壳的荷载—位移全过程及缺陷分析[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
4 陈昕;沈世钊;;单层鞍形网壳稳定性的参数分析[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
5 陈昕;王娜;沈世钊;;二汽室内试车场40m跨度单层穹顶网壳屋盖稳定性研究[A];第七届空间结构学术会议论文集[C];1994年
6 王娜;陈昕;沈世钊;;网壳结构弹塑性大位移全过程分析[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
7 沈世钊;陈昕;林有军;;单层球面网壳稳定性验算公式[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年
8 沈世钊;陈昕;张峰;;单层柱面网壳稳定性验算公式[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年
9 张子军;甘明;陈芮;;单层网壳结构的整体优化理论[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
10 丁志娟;甘明;;应用静力非线性算法研究单层网壳的水平地震反应[A];第九届空间结构学术会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
2 邢栋;一种单层折面网壳结构的理论分析和试验研究[D];浙江大学;2011年
3 胡其彪;空间可伸展结构的设计与动力学分析研究[D];浙江大学;2001年
4 刘立杰;一种新型后张拉整体成形穹顶的成形和承载力性能研究[D];西安建筑科技大学;2003年
5 赵滇生;输电塔架结构的理论分析与受力性能研究[D];浙江大学;2003年
6 陈滔;基于有限单元柔度法的钢筋混凝土框架三维非弹性地震反应分析[D];重庆大学;2003年
7 江锋;薄壁箱梁混合单元及其在斜拉桥双重非线性分析中的应用研究[D];中南大学;2004年
8 杨晓明;索拱结构体型及稳定性研究[D];西安建筑科技大学;2005年
9 苏慈;大跨度刚性空间钢结构极限承载力研究[D];同济大学;2006年
10 史洪泉;大跨度空间钢结构施工全过程力学分析及考虑施工影响的若干要素研究[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢福仙;大跨度军用梁桁架拱施工阶段受力分析及其性能研究[D];武汉理工大学;2011年
2 张志刚;单层球面网壳稳定设计方法研究[D];华南理工大学;2011年
3 廖旭钊;扁平椭圆球面网壳的设计与分析[D];华南理工大学;2010年
4 练兰英;凯威特型单层球面网壳随机缺陷稳定性分析[D];南京航空航天大学;2010年
5 陈耕博;Socket节点性能及其单层球面网壳稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 丁茂强;单层球面网壳极限荷载的精细化有限元分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 单晨;毂形节点承载力分析及其对单层球面网壳整体稳定性影响[D];天津大学;2010年
8 侯靖;基于不同算法的单层球面网壳稳定性及可靠度分析[D];天津大学;2010年
9 王鑫;柱面网壳结构稳定性研究及可靠度分析[D];天津大学;2010年
10 杨飞;储油罐顶单层球面网壳整体稳定研究[D];天津大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭小农,沈祖炎;半刚性节点单层球面网壳整体稳定性分析[J];四川建筑科学研究;2004年03期
2 康菊;宋振森;;节点刚度对有缺陷短程线球面网壳稳定性的影响[J];四川建筑科学研究;2008年01期
3 韩青;张毅刚;赵凯红;;结构工程中接触问题的数值计算方法[J];北京工业大学学报;2006年04期
4 薛素铎;李雄彦;蔡炎城;;摩擦滑移水平隔震支座的性能试验[J];北京工业大学学报;2009年02期
5 陈海斌;陈伟;郑文杰;;钢管桁架人行天桥大型焊接空心球支座节点分析[J];城市道桥与防洪;2011年11期
6 丁阳,王波;大跨度空间网格结构在地震行波作用下的响应[J];地震工程与工程振动;2002年05期
7 郭小明,赵惠麟;工程结构接触问题的研究及进展[J];东南大学学报(自然科学版);2003年05期
8 赵才其,刘文学,赵惠麟;新型网壳节点的弹塑性分析及试验研究[J];东南大学学报;1998年02期
9 马会环;商文念;;K8型半刚性节点网壳的弹塑性稳定分析[J];低温建筑技术;2008年01期
10 王星,董石麟;考虑节点刚度的网壳杆件切线刚度矩阵[J];工程力学;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 钱若军;李亚玲;;网壳结构非线性稳定分析研究[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
2 王娜;陈昕;沈世钊;;网壳结构弹塑性大位移全过程分析[A];第六届空间结构学术会议论文集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 石文龙;平端板连接半刚性梁柱组合节点的试验与理论研究[D];同济大学;2006年
2 李军;超大吨位球型支座的结构设计[D];重庆大学;2006年
3 苏慈;大跨度刚性空间钢结构极限承载力研究[D];同济大学;2006年
4 雷宏刚;螺栓球节点网架结构高强螺栓连接疲劳性能的理论与试验研究[D];太原理工大学;2008年
5 龚超;重型铸钢万向铰支座性能分析与设计研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈耕博;Socket节点性能及其单层球面网壳稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 丁茂强;单层球面网壳极限荷载的精细化有限元分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 符立勇;大跨度单层球面网壳的稳定性分析[D];西南交通大学;2002年
4 夏锋林;单层椭球面网壳结构的静力稳定性分析[D];浙江大学;2004年
5 林郁;拱支叉筒网壳稳定性分析与风压数值模拟[D];浙江大学;2004年
6 唐海军;轴力与弯矩共同作用下焊接空心球节点承载力与实用计算方法研究[D];浙江大学;2005年
7 宋晓星;半刚性连接钢框架静动力性能分析[D];合肥工业大学;2005年
8 赵淑丽;四点支承单层柱面正交异型网壳的几何非线性静动力稳定分析[D];河北农业大学;2006年
9 车伟娴;半刚性连接网壳结构的静力分析[D];广东工业大学;2006年
10 王晓东;半刚性连接空间钢框架静动力分析[D];哈尔滨工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张毅刚;廖俊;吴金志;;考虑节点弹塑性的焊接球网壳分析模型[J];防灾减灾工程学报;2010年S1期
2 廖俊;张毅刚;吴金志;;半刚性连接网壳动力弹塑性分析[J];钢结构;2010年09期
3 薛素铎;张毅刚;曹资;李雄彦;;中国空间结构三十年抗震研究的发展和展望[J];工业建筑;2013年06期
4 薛素铎;王宁;李雄彦;;单层网壳考虑节点刚度影响的抗震精细化研究[J];建筑钢结构进展;2013年06期
5 曹资;张毅刚;薛素铎;李雄彦;;20年来中国空间结构分析进展及应用[J];建筑结构;2014年07期
6 薛素铎;王宁;李雄彦;;球节点刚度对单层柱面网壳地震响应影响随PGA变化的规律[J];土木建筑与环境工程;2014年01期
7 廖俊;张毅刚;吴金志;;半刚性连接焊接空心球网壳弹塑性分析的短杆模型[J];世界地震工程;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 薛素铎;张毅刚;曹资;李雄彦;;三十年来我国空间结构抗震研究的发展与展望[A];第十四届空间结构学术会议论文集[C];2012年
2 王宁;薛素铎;李雄彦;;单层网壳考虑节点刚度影响的抗震研究新进展[A];第十四届空间结构学术会议论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李海旺;大跨钢网格结构地震避难所抗震设计方法研究[D];太原理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈耕博;Socket节点性能及其单层球面网壳稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 文鹏;半刚性节点单层柱面网壳试验及其稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 余贞江;节点刚度对单层球面网壳结构整体稳定性的影响[D];山东大学;2009年
4 廖俊;考虑节点弹塑性的焊接空心球网壳动力分析方法[D];北京工业大学;2010年
5 赵东阳;三角形混凝土构件拼装组合楼板研究[D];东北大学;2008年
6 武玉;大跨度煤仓上部双层网壳结构的设计与稳定性研究[D];北京科技大学;2012年
7 赵立东;地震作用下大跨度煤仓双层球面网壳结构动力特性研究[D];北京科技大学;2012年
8 周志勇;P- δ效应对单层网壳极限承载力影响研究[D];河南大学;2012年
9 郭晶晶;基于不同场地条件下空间拱桁架地震反应特性分析[D];太原理工大学;2012年
10 丁丽娟;带裂缝接空心球节点等效有元模型研究[D];武汉理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 赵才其,刘文学,赵惠麟;新型网壳节点的弹塑性分析及试验研究[J];东南大学学报;1998年02期
2 陈昕,王娜;空间梁单元的切线刚度矩阵[J];哈尔滨建筑工程学院学报;1993年03期
3 赵宪忠,沈祖炎,陈以一,陈扬骥,张晔江;上海东方明珠国际会议中心单层球网壳整体模型试验研究[J];建筑结构学报;2000年03期
4 张竟乐,赵金城;节点刚度对凯威特型单层球面网壳稳定性的影响[J];空间结构;2004年02期
5 王星,董石麟,完海鹰;焊接球节点刚度对网架内力和挠度的影响分析[J];空间结构;1996年04期
6 陈昕,沈世钊;网壳结构的几何非线性分析[J];土木工程学报;1990年03期
【相似文献】
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1 曹正罡;范峰;沈世钊;;大矢跨比单层球面网壳弹塑性稳定性研究[J];哈尔滨工业大学学报;2008年02期
2 曹正罡;范峰;沈世钊;;单层球面网壳结构弹塑性稳定性能研究[J];工程力学;2007年05期
3 范峰;马会环;张洋;沈世钊;;碗式半刚性节点网壳弹塑性稳定分析[J];哈尔滨工业大学学报;2010年10期
4 马会环;商文念;;K8型半刚性节点网壳的弹塑性稳定分析[J];低温建筑技术;2008年01期
5 范峰;曹正罡;崔美艳;;半刚性节点单层球面网壳的弹塑性稳定性分析[J];哈尔滨工业大学学报;2009年04期
6 曹正罡;范峰;沈世钊;;K8型单层球面网壳的弹塑性稳定[J];工业建筑;2007年04期
7 许波;张广泰;孙静;;基于ANSYS的荷载非对称分布下对施威德勒穹顶稳定性能的分析[J];水利与建筑工程学报;2008年02期
8 范峰;马会环;沈世钊;;半刚性型螺栓球节点单层K8型网壳弹塑性稳定分析[J];土木工程学报;2009年02期
9 吴占奎;杨晓燕;;加强环的数量和位置对中空筒体钢结构稳定性影响[J];工业建筑;2009年S1期
10 许波;张广泰;孙静;;基于ANSYS的荷载非对称分布下对施威德勒穹顶稳定性能的分析[J];工程建设与设计;2008年03期
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1 李义生;白正仙;刘锡良;;各因素对单榀张弦梁结构稳定性能影响分析[A];第二届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2002年
2 沈世钊;陈昕;林有军;;单层球面网壳稳定性验算公式[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年
3 何庭蕙;;矩形平板在集中荷载作用下破坏形式及极限荷载等值线的研究[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年
4 李苓;;叠加法推算单桩极限荷载[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1999年
5 牛海成;李壮文;孙青岭;;钢筋混凝土整体式有限元分析SIGY参数的研究[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
6 鲁彩凤;刘颖;;二次受力对CFRP加固梁承载力影响试验及理论研究[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
7 王红雨;杨敏;;基坑附近既有建筑物地基承载力减损的估算[A];詹天佑土木工程大奖第四届获奖工程专栏[C];2005年
8 徐守泽;曹喜;张韫美;;空间网架结构弹塑性极限荷载的变分不等方程一线性互补方程解法[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
9 王铁成;韦灼彬;张小鹏;赵领志;李增志;;新型钢-混凝土组合板的非线性分析[A];中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十次年会论文集[C];2005年
10 薛强;郝际平;商馥荔;;基于RBF神经网络的半刚性节点模拟[A];钢结构工程研究⑧——中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届(ASSF-2010)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2010年
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1 ;奥科U盘全面提升稳定性能 [N];中国计算机报;2003年
2 顾国林;谋求商用机稳定性能[N];计算机世界;2007年
3 艾默生网络能源有限公司;艾默生柔性解决方案保障关键业务[N];通信产业报;2007年
4 ;信号测试保障产品稳定性能[N];计算机世界;2004年
5 倪洪章;浪潮NF290D服务器凸显稳定性能[N];计算机世界;2007年
6 本报记者 :杨华;操作系统市场Unix腹背受敌[N];经济参考报;2006年
7 胡强;TD手机投名状[N];通信产业报;2007年
8 ;65000小时改写教育行业春秋史[N];中国计算机报;2005年
9 高远心;索尼重磅出击 再推全高清工程投影机[N];电子资讯时报;2008年
10 王维周 任 斌;甘肃局一四九队购置先进地震设备[N];中煤地质报;2010年
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1 完海鹰;钢结构半刚性连接体系理论分析及实验研究[D];中国科学技术大学;2009年
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3 邓科;梭形变截面轴心受压柱的稳定性能与设计方法研究[D];清华大学;2005年
4 易壮鹏;几何缺陷对拱结构力学性能的影响[D];湖南大学;2007年
5 刘洋;高性能优化算法与结构模型修正的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 王海明;冷弯薄壁型钢受弯构件稳定性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 张刚;几类变时滞神经网络渐近行为理论研究[D];华中科技大学;2009年
8 黄频;端板螺栓连接钢—混凝土组合节点试验及力学性能研究[D];湖南大学;2011年
9 周奎;高层建筑钢框架结构几何、材料非线性分析[D];东南大学;2001年
10 赵明华;倾斜荷载下基桩的受力研究[D];湖南大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔美艳;半刚性节点单层球面网壳稳定性分析[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 文鹏;半刚性节点单层柱面网壳试验及其稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 熊洁;顶底角钢半刚性节点的试验与理论分析[D];南昌大学;2011年
4 吴静;四种典型施威德勒型球面网壳参数化建模及形状优化设计[D];山东建筑大学;2013年
5 张彬;球面网壳结构的风振主动控制研究[D];西安建筑科技大学;2013年
6 王冉;一般半刚性节点连接框架结构分析研究[D];石家庄铁道大学;2012年
7 张年文;单层肋环形球面网壳的强度和稳定性分析[D];浙江大学;2003年
8 刘帅;钢结构梁柱端板、角钢半刚性节点的试验研究与有限元分析[D];辽宁科技大学;2013年
9 陈小培;弦支穹顶结构的稳定性能研究及工程应用[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 范莹;自平衡预应力球面网壳结构的稳定性分析与自振特性分析[D];东北林业大学;2010年
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