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单层球面网壳在冲击载荷作用下的动力响应分析

郭可  
【摘要】:近年来,在冲击荷载作用下大型建筑结构的动力响应和灾害性研究已经成为专家学者们开始关注的新兴课题。本文选用K8型单层球面网壳作为研究对象,利用有限元程序ANSYS/LS-DYNA进行了大量的计算分析,并进行了在冲击荷载作用下的模型试验,重点研究了该网壳结构在冲击荷载作用下的动力响应和破坏形态问题。 文中首先进行了跨度为1202mm,矢高为248.7mm的K8型单层球面网壳模型试验,实测了该模型在冲击荷载作用下的动力响应及破坏的全过程,得出了落锤冲击力对网壳作用的时程曲线、杆件轴力响应时程曲线,网壳动力失稳的模态以及破坏的形式。同时,利用实测的冲击力对试验模型进行了动力稳定性的仿真研究,通过跟踪计算描绘了壳顶节点的荷载—位移曲线,依据B-R准则,得到了冲击网壳失稳的临 …鑫厚浮工大尝鲤士研究生学位论文 界荷载。通过与试验结果的比较表明:杆件轴力的仿真结果 与试验结果有较好的一致性,网壳失稳的临界荷载也较为吻 合。其中,试验中临界荷载为2383N,仿真结果为2200N。 在总结试验研究的基础上,本文进一步对40米跨度的 KS单层球面网壳进行了冲击荷载作用下的动力仿真计算研 究。通过和其静力特性的比较,研究了冲击荷载作用下结构 的弹性和弹塑性响应特征,以及冲击荷载作用下的破坏过程 和机理。


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