初始缺陷下双层柱面网壳地震响应与抗震性能研究

双层柱面网壳是一种独特的曲面网格结构，因其美观的建筑造型和合理的受力特性而被广泛应用，它结合了杆系结构和薄壳结构的优点。然而，实际工程中的双层柱面网壳常常带有初始几何缺陷，这些缺陷可能会显著影响其在地震作用下的性能。 在考虑初始几何缺陷的条件下，研究者如王锦力和殷志祥发现，这种缺陷会显著降低双层柱面网壳的极限承载力和结构稳定性。他们利用有限元分析软件ADINA对原始无缺陷模型与包含初始缺陷的模型进行了对比分析。结果显示，初始缺陷导致结构的临界荷载下降了大约40%，这意味着在地震激励下，结构的动力响应显著增加，动力位移表现出明显的峰值，增加了结构遭受破坏的风险。 传统的线性屈曲模态分析虽然能预测理想线性结构的理论屈曲强度，但面对初始缺陷的复杂性，它可能无法准确反映实际情况。因此，作者采用了更为精确的非线性方法，如Newton-Raphson增量迭代法和弧长法，对大挠度下的结构进行深入研究。这种方法能够捕捉到初始缺陷对非线性行为的影响，从而更准确地评估结构在地震下的响应。 通过这些研究，作者强调了在设计和评估双层柱面网壳结构时，初始几何缺陷不可忽视，因为它对结构的抗震性能有着显著的负面影响。未来的研究和工程实践应充分考虑到初始缺陷的影响，采取相应的修正措施，以提高结构的安全性和可靠性。此外，这项工作也为其他类似结构的设计提供了重要的理论依据和技术指导，促进了结构工程领域的进一步发展。