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随机节点位置安装偏差与杆件偏心对单层球面网壳承载力的影响研究 被引量：4
1
作者 李会军 王超 肖姚 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期134-141,共8页
单层球面网壳属于缺陷敏感性结构,其稳定承载能力受各种缺陷影响。为量化节点位置安装偏差缺陷、杆件对节点的偏心缺陷及其二者耦合作用对网壳稳定承载力的影响程度,对1000个随机产生的K6型单层球面网壳展开深入研究。首先提出了能够考... 单层球面网壳属于缺陷敏感性结构,其稳定承载能力受各种缺陷影响。为量化节点位置安装偏差缺陷、杆件对节点的偏心缺陷及其二者耦合作用对网壳稳定承载力的影响程度,对1000个随机产生的K6型单层球面网壳展开深入研究。首先提出了能够考虑随机节点安装偏差、随机杆件偏心的力学模型,然后阐述了两种随机缺陷在数值计算中的实现方法,最后获得了不同大小的节点安装偏差、杆件偏心距对单层网壳稳定承载力的影响程度与规律。计算结果表明:节点安装偏差对网壳极限荷载的影响更为显著,杆件偏心对极限荷载的影响相对较小;当节点安装偏差较小时,杆件偏心对网壳极限荷载的影响更为显著;节点安装偏差相同时,杆件偏心越大,网壳极限荷载越小。当最大节点安装偏差R1=2 cm、最大杆件偏心R2=10 mm时,缺陷网壳的极限荷载较理想网壳平均下降了10.94%;当R1=4 cm、R2=10 mm时,极限荷载平均下降了16.43%。 展开更多
关键词 球面网壳 节点偏差 杆件对节点偏心 稳定承载力
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考虑杆件缺陷的双层焊接球柱面网壳稳定性研究 被引量：1
2
作者 肖姚 李会军 韩健 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2020年第5期64-77,92,共15页
双层柱面网壳的稳定承载能力通常由杆件失稳控制,而杆件中的缺陷对其临界荷载有显著影响。系统地研究了杆件缺陷、节点偏差及其二者耦合作用对不同矢跨比、不同网格数双层柱面网壳的稳定承载能力的影响程度与规律,并提出了确定杆件缺陷... 双层柱面网壳的稳定承载能力通常由杆件失稳控制,而杆件中的缺陷对其临界荷载有显著影响。系统地研究了杆件缺陷、节点偏差及其二者耦合作用对不同矢跨比、不同网格数双层柱面网壳的稳定承载能力的影响程度与规律,并提出了确定杆件缺陷分布最不利分布模式的方法。主要得出如下结论:杆件中的缺陷(初弯曲、残余应力)可被等效为杆件弯曲缺陷,其形状可假设为正弦半波、幅值可取为l/400(偏安全);杆件缺陷对网壳承载能力的影响程度与网壳矢跨比、杆件长细比有密切关系,对矢跨比较大、杆件长细比较大的网壳的影响更为显著。在实际工程中,须考虑杆件缺陷的影响,否则会高估网壳的承载能力;杆件弯曲缺陷的弯曲方向会明显影响网壳稳定承载能力,对于研究的所有情况,最不利杆件弯曲缺陷的分布模式为Form4,由修正的一致缺陷模态法确定的Form1也可看作最不利杆件弯曲缺陷的分布模式,二者的极限荷载非常接近,而修正的特征缺陷模态法不能得到最不利缺陷的分布模式。对于研究的网壳来说,其稳定承载力对节点偏差不敏感。 展开更多
关键词 双层焊接球柱面网壳 杆件缺陷 节点偏差 耦合影响 承载力
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单层球面网壳基于节点构形度的刚度均匀性判定准则 被引量：9
3
作者 刘文政 罗永峰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期38-45,共8页
为研究单层网壳结构的失效机理,以3个单层球壳缩尺模型为例,通过对节点构形度进行分析研究提出,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))可作为衡量单层球壳结构整体刚度均匀性的判定参数。通过与试验结果对比可知,节点构形度的对数标准差ST(lg... 为研究单层网壳结构的失效机理,以3个单层球壳缩尺模型为例,通过对节点构形度进行分析研究提出,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))可作为衡量单层球壳结构整体刚度均匀性的判定参数。通过与试验结果对比可知,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))与结构的倒塌破坏特征及极限状态时输入的峰值加速度密切相关。对跨度为40 m,矢跨比分别为1/3、1/5、1/7的4种杆件截面的凯威特K6型单层球壳结构进行了参数分析(包括节点构形度分析、静力稳定分析和地震作用下的动力时程分析)。研究结果表明,K6型单层球壳结构在杆件质量相近的条件下,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))越小,结构的稳定承载力和极限状态时输入的峰值加速度越高,且地震作用下结构的延性越好,强度破坏特征越明显。通过统计分析建立了适用于跨度为40 m的K6型单层球壳结构刚度均匀性判定准则,即当节点构形度的对数标准差ST(lg(q))不大于0.4时,结构整体刚度均匀,相应的结构稳定承载能力和极限状态时输入的APG相对较高,且地震作用下的延性较大。 展开更多
关键词 单层球面网壳 节点构形度 对数标准差 刚度均匀性准则 稳定性
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初始缺陷对弦支穹顶极限承载力的影响 被引量：4
4
作者 刘树堂 王龙 范亚洲 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期294-300,共7页
简述了空间结构中存在的各种初始缺陷及设计中相应的的处理方法,总结了各方法的优劣.基于一致缺陷模态法的优点,论文分别从缺陷模态和缺陷幅值两个方面研究了初始缺陷对弦支结构极限承载力的影响.根据极限状态下杆件的受力状态,把弦支... 简述了空间结构中存在的各种初始缺陷及设计中相应的的处理方法,总结了各方法的优劣.基于一致缺陷模态法的优点,论文分别从缺陷模态和缺陷幅值两个方面研究了初始缺陷对弦支结构极限承载力的影响.根据极限状态下杆件的受力状态,把弦支穹顶分为两类:网壳受压杆件未屈服、网壳受压杆件屈服.研究表明:(1)第一类弦支穹顶对节点位置安装偏差不敏感,第二类弦支穹顶为缺陷敏感型结构;(2)当缺陷模态接近于结构起始受力与极限状态之间的位移模态时,结构极限承载力相对最小.在此缺陷影响下,缺陷幅值越大,结构承载力越小.据此,论文并提出了估计缺陷对第一类弦支穹顶结构影响的公式.最后,通过两个模型结果的对比,说明有限元模拟中单元选择的重要性,并给出了实现"完全的"弹塑性分析的解决办法. 展开更多
关键词 节点位置安装偏差 改进的一致缺陷模态法 弦支穹顶 极限承载力
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基于高阶复合曲面单元的非均匀大薄板装配偏差计算模型 被引量：1
5
作者 林张鹏 余海东 袁可 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期584-593,共10页
结构的刚度非均匀分布易导致非规则大型薄壁在加工和装配过程中产生翘曲大变形,其结构建模和变形精确计算是装配偏差预测及控制的关键.基于绝对节点坐标法,引入高阶斜率坐标并改进单元插值函数,考虑单元接触界面间连续性,构建一种非规... 结构的刚度非均匀分布易导致非规则大型薄壁在加工和装配过程中产生翘曲大变形,其结构建模和变形精确计算是装配偏差预测及控制的关键.基于绝对节点坐标法,引入高阶斜率坐标并改进单元插值函数,考虑单元接触界面间连续性,构建一种非规则高阶曲面复合单元模型;采用该非规则高阶曲面单元建立复合单元组合离散非规则曲面结构,解决不同厚度单元间节点连接和变形耦合问题,并有效地描述非规则大型薄壁结构的大变形,基于连续介质力学建立非规则大型薄壁结构装配协调变形计算模型.对重型火箭贮箱箱底边缘区域加厚的超大型非规则薄壁结构进行装配过程变形计算,研究加厚区域尺寸与瓜瓣装配偏差以及结构刚度之间的关联关系,为未来重型火箭箱底超大非规则曲面结构设计提供指导. 展开更多
关键词 非规则薄壁结构 绝对节点坐标法 复合单元 装配偏差 协调变形
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基于均方差应力修匀的大横梁焊缝疲劳损伤评估
6
作者 刘文飞 刘志明 +1 位作者 许昶 祁晨宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1006-1012,共7页
针对C80E型通用敞车车体大横梁焊缝在运用过程中出现的疲劳裂纹问题,本文提出了一种基于均方差加权应力修匀的疲劳损伤评估方法。根据车体结构对称性,建立了1/4车体模型并进行有限元仿真,采用均方差加权应力修匀法对大横梁焊缝结点应力... 针对C80E型通用敞车车体大横梁焊缝在运用过程中出现的疲劳裂纹问题,本文提出了一种基于均方差加权应力修匀的疲劳损伤评估方法。根据车体结构对称性,建立了1/4车体模型并进行有限元仿真,采用均方差加权应力修匀法对大横梁焊缝结点应力进行修匀;分别计算修匀后的应力值与结点应力均值、最大值在大秦线实测载荷谱下的疲劳损伤,并与实测线路应力谱对应的疲劳损伤进行对比分析。结果表明:经均方差应力修匀对应的疲劳损伤与实测损伤基本一致;与传统采用的均方差应力修匀方法获取的结点应力方法相比,结点应力均值或最大值精度更高,可提高结构疲劳损伤评估的准确性,且该方法简单,便于应用。 展开更多
关键词 敞车 焊缝 应力修匀 结点应力 均方差加权 疲劳损伤 疲劳寿命 有限元 高斯积分点
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