节点刚度对三向单层球面网壳稳定承载力的影响

• 作者: 余振超 董江苹 李会军 白少桐 王若昕 韩健
• 来源期刊: 空间结构
• 关键词: 单层球面网壳 力学模型 节点刚度 节点大小 极限荷载 失效模式
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 82-96,81
• 页数: 16页
• 分类号: TU393.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.13849/j.issn.1006-6578.2021.01.082

摘要

为了评估节点刚度对网壳极限承载能力的影响,建立了一种能同时考虑节点刚度(弯曲刚度、轴向刚度、扭转刚度与剪切刚度)和节点大小的力学模型.借鉴节点正则化弯曲刚度指标κb的概念,建议采用正则化轴向刚度κa、正则化扭转刚度κt与正则化剪切刚度κs来衡量节点的轴向、扭转及剪切刚度.经过数值计算,主要得出如下结论:节点弯曲刚度对网壳承载能力的影响程度与κb的大小紧密相关,随着κb的减小,网壳极限荷载逐渐降低,若κb小于10,网壳极限荷载会显著降低;节点轴向刚度明显影响着网壳的整体刚度,随着κa的减小,在弹性阶段内荷载位移曲线斜率明显减小;节点扭转刚度对网壳极限荷载影响与节点抗弯刚度有关,随着节点抗弯刚度的减小,扭转刚度的影响逐渐增加;节点剪切刚度对网壳极限荷载的影响程度也与κb紧密相关,当κb大于10时,随着κs的降低,极限荷载首先缓慢降低而后迅速下降;节点大小对具有较大节点弯曲刚度的网壳的极限荷载影响更加明显;节点偏差对半刚接网壳的承载能力影响显著,整体上而言,节点弯曲刚度越小,节点偏差的影响越大.