4
阶 屈 曲 模 态 取 结构 跨 度
，
2 8
．
5
ｍ
的
1 ／
3 0 0
作 为 缺 陷 幅 值 分 析结 果 如
当 引 入 几何 初
所示
。
．
．
．
不 对 该 网 壳 结 构 引 入 初始 缺 陷 时
，
最 大荷 载 因 字 亩 ｆ ａ达 到
？ ＜
1
〇 〇
．
左右
，
而 且 出 现 水平 段
图
4
ｂ
）
荷载因 子 位移曲 线
－
大 位移 几 何 非 线 性分 析
（
三 ） 双重 非线 性 分析
，
在 进 行 大位 移 几 何 非 线 性 分 析 的 基 础 上
同 时 考 虑钢 材 的 非线 性 的 影响
－
，
将 材料 的 本 构 关 系 设 置 为 理
5
想弹 塑 性材 料
截 面尺 寸
。
1
4 〇ｘ 4
。
节 点 为 刚 接 节点
Ｈ
型 钢 梁 最 下端 节 点 为 铰接 支
座
。
材 料 均 采用
钢材
。
如图
1
所示
Ｈ 1
图
ｉ
单 层 球 面 网 売 结 构体 系
三
、
结 构设计
采 用 结构 分 析 与 设计 软 件 Ｍ
ｉ
ｄａｓ ／Ｇ ｅ ｎ
进 行 结 构 分析与 设 计 径 向
初始 缺 焰 的 存 在 会 在很 大 程 度 上降 低 结 构 的 承 载 力
［
。
根据 现 行
，
考虑 初始 时 安 装偏 差 的 影 响
图
，
对 该 结 构 引 入几 何初 始 缺 陷 进行 几 何 非线 性 分 析
一
4
］
。
按照
一
致 模态 法 缺 陷 分
。
布模 式 为 线 性 整 体 稳 定分 析得 到 的 第
—
？
．
．



＇

；
｜
＇
Ｖ
＇ ．
－
‘
＊
－
．
、 ｏ Ｖ 4 0 0 00 、

＇
．

■

！
丨
／
2
．
1

1

1 1 1
1

‘
■
ｉ
．
0 1 0 0 20
．
．
0 3
0
．
0 4
？
位移
（
（
ｍ
）
（
ａ
）
结 构变 形 图
2
（
ｃ
）
桁架 单 元应 力
图
结 构 分 析结 果
工 业 建筑
2 0
1
3
增 刊 6
1
5
第 十 三 届 全 国 现代 结 构 工 程学 术 研讨 会

四
、
整 体稳 定性分析
采 用 有 限 元 软 件 ＡＢ ＡＱＵ Ｓ 对该 单 层 球面 网 壳 结 构 进 行 数 值 建 模
Ｈ ＾ ｉ ／
Ｉ
，
＇
＇
：
：

＾
：
、
＇
■
■
：
■
；
Ｘ
：＇－源自2 4 3？＊03
Ｖ
ｎ

？
＇
＞
？
－
ｆ
＇
4
＾
＊
，
、

．
1
0

；
；
／

，
Ｖ＼ ｍ

－
？
－


…酬
｜
ｉ
Ｌ
6
－
？
／
－ —
Ｉ
／／
—
无祕
ｉ
；
—
以 入酿

Ｉ
Ｉ ％ ｆ 、 Ａ Ｕ
．
＊
ｊ
0 0 0
．
5
．
1 0
（
0
ｍ）
．
0
1
50 0 2 0
．
（
ａ
）
结构 变 形 图
图
5
（
ｂ
）
荷 栽 因 子 位移 曲 线
－
大 位 移双 重 非 线 性 分 析
五
、
结论
根 据 以 上对 该 单层 球面 网 壳 结 构 进 行 整体稳 定 性 分 析
1 、
，
，
引 起 了 各 界 的 普遍 关 注
。
网 壳 结 构 受 力 特 点 类 似 于 连 续 薄壳 结 构
［
1
］
当 结 构 失 稳时
，
部 分杆 件 和 节 点 发 生 较
大 的 薄膜 平 面 外 变 形 是十 分 重要 的 环 节
，
呈 现结 构表 面大 范 围 内 的 凹 陷 或 凸 起
：
？
，
和 ＡＢＡ ＱＵ Ｓ
，
对 网 壳 结 构 进 行 了 结 构 设 计 以及 整 体稳 定 性 分 析
，
＾
关 键词
：
单 层 球面 网 壳
结构设计
，
整 体稳 定 性
一
、
引 言
空 间 网 壳 结 构 近些 年 来 在 建筑 工 程 中 应 用 越 来 越 广 泛
，
由 于 结 构 整 体失 稳 导 致 的 倒 塌事故 也 时 有发 生
。
6
1
6
工业 建 筑
2 0
1
3
增刊
第十 三 届 全 国 现 代 结 构 工 程 学 术 研讨 会


始 缺 陷 进 行 几何 非线 性分 析 时
，
最 大荷 载 因 子 降 为
8
．
7
左右
，
满 足规 范 中 弹 性 安 全系 数 Ｋ 大 于
4 2
．
的要 求
。
’

：
1
：ｓ
‘
7
1
．
0
ＤＬ ＋
ＤＬ ＋
1
1
．
4
Ｗ Ｌ Ｘ＋
－



1
．
1
．
0 ＳＷ ＋
1
．
0
ＤＬ ＋
．
4
ＷＬ Ｘ
－
－


1
．
1
．
0 ＳＷ ＋
1
．
0
1
．
4
Ｗ Ｌ Ｙ＋
－
ＬＯ ＳＷ ＋


1
．
0
ＤＬ ＋ Ｉ Ａ ＷＬ Ｙ
－
－

2
ＳＷ ＋ ＳＷ ＋
1
．
2
ＤＬ ＋ ＤＬ ＋

．
4
ＬＲ ＋


0
．
8
4
ＷＬ Ｘ ＋
．
，
阶屈 曲 模 态
屈 曲 模 态如 图
3
所示
。

（
ａ）
Ｍ ｏ ｄｅ
1
（
ｂ）
Ｍ ｏｄｅ

2

（
ｃ ）
Ｍ ｏ ｄｅ

3
＿＿暴
（
ｄ ） Ｍ ｏｄｅ 4
图
（
ｅ ）
Ｍｏｄｅ

5

（
ｆ ）
Ｍ ｏｄｅ

6
3
线 性屈 曲 模 态
结 构 荷载 因 子如 表
，
，
基 于 有 限 元 分析 理 论 和 技 术
。
对 网 壳 结构 进行 设 计 和 整 体 稳定 性 分 析
，
对 于 优 化 和 改 进结 构 设计 工作
二
、
工程概况
该 单 层 球 面 网 壳结 构 采 用 肋 环 斜杆 型 网 格设计 结 构 跨度
2 8
．
，
5ｍ，
2 ＤＬ ＋ 0
．
6 ＬＲ
－
2
．
6

ＥＱ Ｙ
－
－
1

．
0 Ｓ
Ｗ Ｈ
－

．
0 Ｄ Ｌ ＋ 0

．
5 ＬＲ

＋ 2

．
6 Ｅ
Ｑ Ｘ
－
1


．
0 Ｓ
Ｗ＋

1
．
0 ＤＬ ＋ 0

．
5
ＬＲ ＋ 2


．
6

ＥＱ Ｙ ＥＱ Ｙ
－
1
．
0 Ｓ Ｗ ＋

1
（
自
重
（
（
ＳＷ
）
：
由 程序 自
．
动计 算
，
增 大 系数
1
．
2
（
2
）
恒荷 载
活 荷载 风 荷载
ＤＬ ） 3
：
6 ｋＮ／ ｍ 2 ｋＮ／ ｍ
（
3
）