非线性有限元法研究杆件屈曲对单层球面网壳静动力稳定性的影响

该研究论文深入探讨了杆件屈曲对单层球面网壳结构稳定性的影响，以K8型单层球面网壳结构为例进行实验分析。采用非线性有限单元法作为研究工具，这种方法允许精确模拟网壳结构在实际受力条件下的行为，包括节点和杆件的缺陷。研究者着重考虑了两种载荷情况：静力载荷和地震载荷。 在静力载荷下，作者通过削减不同径向位置的杆件截面，使得这些杆件在网壳结构达到整体失稳前先发生屈曲。结果显示，各个位置的杆件屈曲都会不同程度地降低单层球面网壳的极限承载力，这意味着结构的强度和稳定性会随着杆件屈曲的发生而减弱。这种现象对于结构设计和安全性评估至关重要，因为它揭示了设计时需要考虑的薄弱环节。 在地震载荷作用下，研究发现单根杆件的首先屈曲会导致网壳结构整体刚度下降。地震是一种动态载荷，其瞬间的冲击力可能会引发杆件的不稳定屈曲，从而影响整个网壳的抗震性能。这一发现强调了在设计地震区的单层球面网壳结构时，必须充分考虑杆件屈曲对地震响应的影响，可能需要采取额外的加强措施或优化设计策略来提高结构的抗震能力。 总结来说，这篇论文不仅提供了关于杆件屈曲如何影响单层球面网壳结构稳定性的重要见解，还提出了在实际工程应用中应考虑的关键因素，如合理选择材料、优化结构布局以及强化关键部件，以确保此类结构在各种工况下的安全性和可靠性。这对于建筑结构工程师和研究人员来说是一份有价值的参考文献，有助于提升单层球面网壳结构的设计和施工实践。