蜂窝网格型球面巨型网壳结构分析：力学性能与稳定性

"蜂窝网格型球面巨型网壳形体与力学性能" 本文由贺拥军和胡铎共同发表，探讨了一种创新的结构设计——蜂窝网格型球面巨型网壳。这种结构形式旨在结合蜂窝状网格的特性与球面形状的优势，以提升大型网壳结构的性能。研究中，作者首先详细介绍了该结构的几何构型，这是一个由多个子结构组成的球面网格系统，其形状类似于蜂巢，具有较高的空间稳定性和分布均匀的受力特性。 为了深入理解这种结构的力学性能，作者利用通用有限元分析软件ANSYS对其进行了静力性能和稳定性方面的数值计算。ANSYS是一款广泛应用于结构分析的工具，能够准确模拟复杂结构在不同条件下的行为。通过模拟，他们考察了矢跨比（结构高度与跨度的比例）和大网格尺寸这两个关键参数对结构内力、挠度以及极限荷载的影响。 研究发现，增加子结构可以显著提高整体结构的刚度，这有助于分散和均衡负载，从而增强结构的稳定性。然而，结构顶部被识别为易发生失稳的区域，需要特别关注。节点区的稳定性相对较好，这可能是因为节点处的连接方式能有效地传递和分散应力。 在矢跨比方面，文章指出适宜的范围为1/4至1/3，这一比例有利于优化结构的受力状态，减少变形。大网格尺寸的选择也很关键，建议的尺寸区间为15至20米。过大的网格可能会导致局部稳定性问题，而过小则可能导致材料浪费和施工难度增加。 最后，作者指出，蜂窝网格型球面巨型网壳的破坏通常由强度条件决定，即结构的承载能力达到极限时会发生破坏。因此，在设计过程中，必须确保结构的强度能满足预期的荷载要求。 关键词涵盖了巨型网壳、静力性能、稳定性、极限荷载和参数分析，强调了这些方面在结构设计中的重要性。中图分类号为TU356，文献标识码为A，表明这是一篇首发的学术论文，属于土木工程领域的专业研究。 这篇论文为理解和优化蜂窝网格型球面巨型网壳结构提供了有价值的理论基础和实践指导，对于建筑设计和工程实践具有很高的参考价值。