这段时间没有怎么写东西,因为又接了两个项目,时间赶得不行,所以每天只是打开网站看看大家的留言,没有时间写东西。现在两个项目已基本上结束了,可以拿出来简单介绍一下,与大家共同分享。
先介绍一个单层柱面网壳的项目吧。
1基本介绍
某单层柱面网壳,结构总长度为

2考虑的荷载:
(1) 荷载:包括结构自重、玻璃重量、拉索预应力;
(2) 活荷载:考虑了满布、不均匀分布3种情况;
(3) 风荷载:考虑左右风向两种情况;
(4) 地震作用:考虑X、Y、Z三种方向;
(5) 温度:考虑升温和降温两种情况;
3 结构动力特性

前三阶振型
4位移校核
所有非地震标准组合作用下,屋面结构最大竖向位移为
UZ包络值(m)
5结构整体稳定性分析
5.1 Buckling分析
表 不同荷载组合作用下的荷载屈曲因子
| 工况组合 | 荷载因子 | ||
| 第一阶 | 第二阶 | 第三阶 | |
| 恒+活(满) | 6.3594 | 7.5228 | 9.2859 |
| 恒+活(左) | 7.5644 | 8.9526 | 11.0440 |
| 恒+活(右) | 7.3181 | 8.6520 | 10.6690 |
| 恒+风(左) | 11.7387 | 13.9067 | 17.1779 |
| 恒+风(右) | 11.7574 | 13.9267 | 17.1981 |
| 恒+活(满)+0.6风(左) | 7.0712 | 8.3666 | 10.3272 |
| 恒+活(满)+0.6风(右) | 7.0753 | 8.3709 | 10.3314 |
| 恒+活(左)+0.6风(左) | 8.5930 | 10.1722 | 12.5426 |
| 恒+活(左)+0.6风(右) | 8.5991 | 10.1793 | 12.5520 |
| 恒+活(右)+0.6风(左) | 8.2770 | 9.7872 | 12.0665 |
| 恒+活(右)+0.6风(右) | 8.2825 | 9.7925 | 12.0696 |
| 恒+0.7活(满)+风(左) | 8.5352 | 10.1028 | 12.4718 |
| 恒+0.7活(满)+风(右) | 8.5451 | 10.1133 | 12.4823 |
| 恒+0.7活(左)+风(左) | 10.0368 | 11.8864 | 14.6623 |
| 恒+0.7活(左)+风(右) | 10.0507 | 11.9023 | 14.6827 |
| 恒+0.7活(右)+风(左) | 9.7335 | 11.5170 | 14.2085 |
| 恒+0.7活(右)+风(右) | 9.7462 | 11.5295 | 14.2169 |
“恒+活(满)”作用下前三阶屈曲模态
“恒+风(左)”作用下前三阶屈曲模态
可以看出“恒+活(满)”组合作用下,结构的第一阶屈曲荷载因子最小,为6.3594。也就是说这个组合是稳定性分析中结构的控制组合。
5.2 非线性荷载-位移全过程跟踪分析
利用“恒+活(满布)”作为稳定性分析的工况,考虑几何非线性、材料弹塑性与初始几何缺陷,对结构进行非线性“荷载-位移”全过程跟踪。其中以第一阶屈曲模态作为初始缺陷的分布,节点最大竖向几何缺陷分别取
不同条件下的荷载-位移曲线
极限荷载系数与最大初始缺陷之间的关系曲线
表 不同最大初始缺陷值对应的极限荷载因子
| 初始缺陷(mm) | 0 | 20 | 40 | 60 | 100 |
| 极限荷载因子 | 5.900 | 5.63 | 5.44 | 5.300 | 5.070 |
6 小结
通过这个工程的计算,对单层柱面网壳结构的了解也进一步加深:
(1)单层柱面网壳在结构体系上其实不是特别合理的一种结构形式。很简单,网壳结构重在屋面体系的整体作用,而单层柱面网壳实际上相当于单跨梁,整体作用不是很强,所以这种结构体系往往跨度不能做得很大。
(2)单层柱面网壳结构,特别是这种勒环型网格布置,往往是稳定性起控制作用。
(3)单层柱面网壳结构,跨端不能是铰接。结构发生失稳的原因其实就是薄膜应力,也就是轴压力。如果跨端设置为铰接的话,则跨度方向杆件主要以轴压力为主,而网壳的厚度又很小,所以进一步增加了结构整体失稳的可能性。这点在实际项目中跟设计单位发生过争论。不过,后来设计方终于还是接受了我们的建议。
(4)单层柱面网壳结构对活荷载不均匀布置较为敏感,特别是半跨布置的情况。这点在位移和内力上可以反映的较为明显。
相对来讲,这是一个比较简单的结构,本来应该很快就完成的。但是由于在做的过程中出现了很多变化,比如原来屋面是铝合金材料,后来变为钢结构,所以反反复复浪费了很多时间。不过,最后终于是完成了,还是比较开心的。