一、地震作用下单层柱面网壳的动力稳定性能分析（论文文献综述）
马越洋[1]（2021）在《半刚性节点单层球面网壳结构抗震性能及失效机理研究》文中提出单层网壳作为空间结构典型的结构形式,具有受力合理、经济性好、造型灵活多样等优点,常常作为地标类建筑。由于其较好的综合抗震能力,此类结构一直是地震灾害发生后人民群众和救灾人员的临时避难场所,然而一些空间网格结构在地震中也发生了不同程度的损毁甚至倒塌,其经济及社会影响十分巨大。装配式节点因其施工效率高、质量高及节能环保等优点逐渐在各类建筑中广泛应用。但在以往的抗震设计中,装配式节点一般被简化为铰接节点,因此以装配式节点连接的单层网壳在实际工程应用中受到了极大的限制。鉴于此,本文以半刚性单层球面网壳结构为研究对象,遵循由构件到结构的研究路线,采用模型试验、数值模拟及理论分析相结合的研究方法,开展了半刚性节点静动力性能研究,考察了半刚性节点单层网壳结构抗震性能及失效机理,并提出了基于节点性能的半刚性单层球面网壳动力失效模式控制方法。本文开展的工作主要由以下几个方面:1.以有初始滑移及无初始滑移的半刚性节点作为研究对象,选取两种新型节点—柱式节点和齿式节点,开展了两种节点平面内及平面外两个方向的力学性能研究。拓展了两种节点静动力相关试验,得到了两种节点在弯矩作用下的弯矩转角曲线、滞回曲线及破坏模式等。2.建立了节点精细化有限元模型,开展了柱式节点及齿式节点纯弯、拉弯、压弯等多种工况下节点静动力性能的数值参数分析;探讨了非对称截面节点不同方向性能的区别;基于节点骨架曲线的理论公式,提出了无初始滑移及有初始滑移节点的损伤模型,并通过试验结果验证了其准确性,该损伤模型可以有效地模拟节点刚度强度不断退化和滑移不断增加的损伤特性。3.基于ABAQUS有限元软件,同时考虑材料损伤累积、初始几何缺陷及节点刚度的影响建立了半刚性节点网壳结构数值分析模型;将节点损伤模型引入网壳模型中,开展了半刚性单层球面网壳失效机理研究,得到了结构四种典型的动力失效模式:杆件强度破坏、混合强度破坏、节点域强度破坏、动力失稳;得到了节点损伤、跨度、矢跨比及屋面质量等参数对结构失效模式的影响规律;同时考虑了杆件响应及节点响应,基于杆件屈服比例、杆件平均塑性应变、节点屈服比例、节点损伤均值,提出了半刚性网壳的失效模式判别方法;基于大量参数分析结果,提出了半刚性单层球面网壳结构损伤因子,考察了不同杆件截面、跨度、矢跨比和屋面质量等多重参数对结构损伤因子的影响规律;提出了基于节点性能的半刚性单层球面网壳失效模式控制方法,并通过算例结果对比验证了其有效性。4.得到了节点刚度对半刚性节点单层球面网壳抗震性能的影响规律;提出了针对不同参数网壳的界限刚度比与界限屈服弯矩两种节点设计参数,得到了网壳跨度、屋面质量及杆件截面等因素对两种节点设计参数的影响规律并确定了其计算公式;获得了半刚性节点单层球面网壳杆件的地震内力系数;探讨了振型分解反应谱法对半刚性单层网壳抗震设计的有效性。
张洁[2]（2021）在《考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究》文中指出强震后的震害调查表明,螺栓球节点空间网格结构的破坏常具有超低周疲劳破坏的特征。本文针对震害中螺栓球节点空间网格结构的破坏特征,开展其杆单元塑性铰计算模型的研究。本文选用圆钢管与螺栓球节点组合试件（以下简称管球组合试件）为对象,首先对其进行了大量的超低周疲劳试验研究,并基于仿真分析技术进行了试验模拟及塑性铰计算模型影响因素的分析,得出了考虑节点刚度与塑性累积损伤等因素在内的杆单元塑性铰模型,为强震下该类结构体系开展弹塑性计算分析提供研究基础与参考。本文基于国家自然科学基金项目（51578358）,以管球组合构件为研究对象,采用试验与数值模拟相结合的分析方法,对考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型展开研究,论文主要工作内容和研究结论有:（1）对81个管球组合试件进行了3种加载制度下的超低周疲劳试验,记录了试件的变形过程、破坏形态、杆端力和杆端位移等数据。试验结果表明,试验模型的变形和破坏形态与震害调查中螺栓球节点网格结构中杆单元的变形及破坏形态基本一致。通过对试验数据的详细整理与分析可见,试验模型的滞回曲线基本呈Z型、不饱满,曲线受拉与受拉不对称,节点刚度对其刚度退化以及耗能能力有较大影响。因此对螺栓球节点网格结构进行弹塑性动力分析时,应考虑节点刚度的影响。（2）采用ABAQUS分析软件建立了试验用管球组合试件的有限元模型,建模时通过设置面-面接触来模拟螺栓球与螺栓之间螺纹的咬合以及套筒与螺栓球及封板之间的接触关系,同时了考虑了钢材的损伤、管球组合试件的初始缺陷等影响因素,并采用所建立的有限元模型对试验过程进行了仿真分析。试验过程仿真分析表明,采用精细化有限元分析可以较好地模拟试验过程。采用试验过程仿真分析模型对杆单元塑性铰模型的影响因素进行了参数化分析,得到了节点刚度对杆单元塑性铰模型的影响规律。（3）采用试验仿真分析的有限元模型,对螺栓球节点网格结构杆单元塑性铰模型的影响因素进行了参数化分析,对试验数据进行了补充。基于杆单元塑性铰影响因素参数化分析结果,提出了杆单元改进的受拉屈服承载力及受压承载力的计算方法,在计算公式中引入了系数及来考虑杆端节点刚度的影响。同时考虑节点刚度的影响,建立了杆单元刚度退化与其延性系数间的数学表达式。（4）利用简单系数对管球组合试件的滞回曲线进行了简化。提出了适用于管球组合试件的杆单元塑性铰模型,模型中通过引入、等一系列系数考虑了节点刚度及塑性累积损伤的影响,通过对SAP2000杆单元塑性铰模型的修正得出了新的杆单元塑性铰模型。将修正的塑性铰模型计算结果与SAP2000塑性铰模型计算结果进行对比,结果表明,采用修正的塑性铰模型计算所得滞回曲线与试验所得滞回曲线吻合更好。（5）基于所提出的塑性铰模型对SAP2000杆单元塑性铰模型进行修正,分别采用SAP2000杆单元塑性铰模型与修正的杆单元塑性铰模型,对案例进行弹塑性动力时程分析,结果表明,采用两种塑性铰模型对网架结构进行动力时程分析后,结构的破坏形态基本相同,都呈凹陷状。但两者塑性铰数量及塑性发展程度不同,由于修正的塑性铰模型考虑了节点刚度的影响,当地震加速度峰值相同时,杆件内力较高,其塑性铰数量要比采用SAP2000塑性铰模型的网架结构的塑性铰数量少约16.9%～28.01%,其失效界限加速度峰值比采用SAP2000塑性铰模型时低约17.23%～47.05%。可见,强震下螺栓球节点空间网格结构在进行动力弹塑性分析时如不考虑节点刚度的影响会高估结构的失效界限加速度峰值,故对其进行动力弹塑性分析时应该考虑节点刚度的影响。
喻晓晨[3]（2021）在《半刚性螺栓球节点力学性能及其单层柱面网壳稳定性研究》文中认为螺栓球节点广泛应用于网架及双层网壳中,属于典型的半刚性节点。在传统的设计与分析当中,常忽略其节点抗弯刚度而将其假设为铰节点,实际上,该节点是介于刚接和铰接之间的半刚性节点,这种假定会造成结构实际内力与数值计算结果出现偏差,节点作为网壳重要组成部件之一,其力学性能会影响网壳的整体受力性能,因此有必要研究螺栓球节点的力学性能。本文考虑螺栓球节点的真实刚度,对螺栓球节点及其单层柱面网壳展开研究,并将螺栓球节点网壳的稳定性与刚接及铰接网壳进行对比。主要工作和结论如下:（1）通过有限元软件ANSYS和ABAQUS建立螺栓球节点精细化模型,得到其弯曲刚度、轴拉刚度、轴压刚度、压弯刚度和拉弯刚度,利用试验结果验证数值模拟的合理性,同时讨论螺栓球节点相关参数（螺栓直径、预紧力大小、锥尾壁厚和套筒厚度）及不同拉、压弯应力比对其刚度的影响。研究表明:螺栓球节点轴压刚度随套筒厚度及螺栓直径增大而提高。轴拉刚度随螺栓直径和锥头底板厚度增加而增大。螺栓球节点的临界预紧力为100 k N,其抗弯刚度随着螺栓直径的增大而增强。螺栓球节点受压弯作用时,极限弯矩随压弯应力比增大而减小。在同一拉弯及压弯应力比下,螺栓球节点的拉弯极限弯矩高于压弯极限弯矩,初始刚度未出现明显变化。（2）利用螺栓球节点静力性能参数化分析的结果并结合节点自身特性,基于三参数幂函数模型,考虑螺栓球节点预紧力大小及套筒厚度对节点刚度的影响,通过回归分析确定预紧力和套筒对螺栓球节点初始刚度和极限弯矩的影响系数,推导螺栓球节点的弯矩-转角预测公式。经验证,该关系式能有效地预测螺栓球节点的弯矩-转角曲线。（3）对螺栓球节点数值模型施加低周往复荷载,通过节点的延性系数、等效粘滞阻尼系数、滞回曲线及骨架曲线分析其滞回性能。研究表明:螺栓球节点的滞回曲线呈饱满的纺锤型,骨架曲线呈典型的“S”型,延性系数及等效粘滞阻尼系数均较大,表明节点具有良好的延性、受力性能及耗能性能。滞回曲线中,螺栓球节点的极限弯矩随螺栓直径增大而增大,套筒厚度增大使螺栓球节点的极限弯矩小幅度提高,锥头底板厚度改变对螺栓球节点的极限转角、耗能能力及延性均无显着影响。（4）考虑螺栓球节点的弯曲刚度、轴向刚度及弯矩和轴力共同作用下的节点刚度,对螺栓球节点单层柱面网壳建立数值模型并研究其静力稳定性。讨论网壳跨度及矢跨比对螺栓球节点网壳稳定性的影响,并对比螺栓球节点网壳、刚接及铰接网壳的稳定承载力。研究表明:刚接单层柱面网壳的失稳模态为顶端整体向下凹陷,其初始刚度和稳定承载力随刚接网壳跨度的增大而降低。考虑弯曲刚度的半刚接网壳,结构破坏时为跳跃失稳,其顶端中心杆沿跨向两侧面向下凹陷变形且失稳呈对称分布。考虑轴向刚度的半刚接网壳与同时考虑弯曲及轴向刚度网壳的荷载-位移曲线均未出现第二个临界点,网壳失稳时,均为顶部整体向下凹陷变形。铰接网壳失稳时,其顶端中心节点产生扭转变形,网壳整体呈现扭转破坏。在不同网壳参数下,刚接网壳的稳定承载力远大于铰接及半刚接网壳。其中,铰接网壳的初始刚度和稳定承载力均为最低,故不建议将铰接节点应用于实际工程的单层柱面网壳中。
冯冲冲[4]（2020）在《考虑损伤累积的大跨空间网壳结构稳定性分析及抗倒塌措施研究》文中提出本文基于ABAQUS有限元分析软件,以大跨空间凯威特网壳结构为研究对象,首先考虑几何和材料双重非线性,深入分析了该结构类型在静载作用下的屈曲行为以及在不同杆件截面强度、结构矢跨比、材料初始缺陷、结构底部的支座约束等条件下结构静力响应,研究得出静力作用下分析网壳静力稳定性时,需尽可能多分解此类结构的振型,以便综合考虑各阶屈曲模态的组合情况;画出荷载-位移曲线可更清晰直观地表达出结构各个参数变化对其静力稳定性能的影响规律,考虑几何和材料双重非线性的运算结果更接近工程实际情况;网壳对构件外径的敏感程度将远高于壁厚,故可适当在网壳结构的薄弱区域或易损区域适当增强构件截面强度;随结构矢跨比的增大,结构在静载作用下的静力稳定性能显着提高;网壳结构为缺陷敏感型结构,网壳极限承载力随结构初始缺陷的减小而依次增大,但增大的趋势越来越缓慢;结构底部支座的类型及约束数量对网壳极限承载力的影响非常小,但支座约束数量减半后,结构的失稳现象更为明显。然后引入材料损伤模型,推导瑞利阻尼系数的计算公式,分析该类型网壳在不同维数地震波下其动力响应的差异,研究得出网壳在多遇地震下,仅X向地震波对结构的动力响应指标可以作为工程设计安全的主要依据,但在罕遇地震下,由于三向地震波对结构动力响应的复杂性,综合考虑三向地震波更符合实际情况。基于增量动力分析（IDA）方法,考虑材料微观损伤时结构的动力响应比不考虑时降低了20%左右,塑性单元的比例上升10%左右;考虑损伤后初始几何缺陷使得网壳的动力响应最大降低了30%左右;结构底部支座约束的数量减半后,材料损伤累积效应使得结构的动力响应降低10%左右;在有限元模拟过程中发现结构的屈服单元以及最大节点位移几乎均发生在网壳结构的第一至第四环内,得出凯威特网壳的倒塌往往是在结构的薄弱部位由材料损伤引起构件破坏直至结构倒塌,因此需加强结构的薄弱环节。从前面的研究得出结构在荷载作静动载作用下的薄弱部位主要集中在结构底部的第一环至第四环,并针对薄弱部位提出各类加强措施及最优方案。结果表明直接增强杆件截面的强度,可提高结构的极限承载力,增强网壳薄弱部位的斜杆截面对网壳抗震的提升效果比环杆更好;增设网壳局部主肋双层对提高结构的抗震效果远远大于环杆双层;当使用粘滞阻尼器的时,采用“替换”方式其减震效果明显优于“附加”方式,另外针对不同的建筑结构,存在一个最优阻尼系数;屈曲约束支撑不同的加设方案对结构的减震效果影响不同,最优方案下的网壳抗倒塌能力可提高13.3%。
陆世宇[5]（2020）在《考虑局部双层的网壳结构静力稳定性与地震响应分析》文中研究指明网壳结构具有造型美观、流线型好、跨度大等优点,近些年来,在工程中得到大量的应用。然而,随着结构跨度的不断增大,结构的稳定性问题越来越突出,如何使结构在荷载下具有足够的承载力及稳定性能成为保证结构安全性的关键。本文以局部双层凯威特球面网壳为研究对象,从静力稳定性分析和地震响应分析两个方面进行系统的研究。首先,运用空间结构设计软件MSTCAD建立了局部双层凯威特网壳结构模型,在保证所选用的杆件截面尺寸满足强度控制及容许长细比的前提下,对截面进行验算,以获取准确的结构静力稳定性数据和结构地震响应数据。然后,运用大规模参数分析方法对局部双层凯威特网壳结构的稳定性进行分析,包括网壳跨度、矢跨比、支承方式、非对称荷载作用、初始几何缺陷大小等对该类网壳非线性稳定性能的影响。分析表明:矢跨比和跨度对该种网壳的极限承载力具有显着的影响且具有良好的规律性;支承条件和荷载分布模式对结构的稳定性极限承载力的影响较小;初始缺陷的增加会降低结构的极限承载力和整体的刚度,需要加以控制。最后,以B-R运动准则作为结构的失效判断准则,降El-Centro地震波作为地震动输入,分析了局部双层凯威特网壳结构的结构动力稳定性能,同时对矢跨比和屋面质量这两个参数进行研究,通过对地震响应结果的分析,得到该结构在地震作用下的响应随矢跨比、屋面质量的变化规律。结果表明:在三维地震输入作用下,结构的响应较单维地震输入大,且竖向地震输入导致的响应较水平地震输入大;矢跨比小的结构发生失稳时结构的荷载幅值较大、杆件的塑性发展程度更充分,结构具有更好的延性;屋面质量作为影响其动力响应的一个因素,在不改变其他条件的情况下,屋面质量对结构动力响应的影响效果较小。
甄萃贤[6]（2020）在《单层球面铝合金网壳结构地震易损性和概率风险评估》文中提出地震作为一种突发性强、破坏力极强的自然灾害,会造成建筑结构的严重破坏,产生不可估量的人员伤亡和经济损失,严重影响人民生活和社会经济发展。近年来,网壳结构作为大跨空间结构的一种主要形式,在会展中心、体育场馆、火车站、飞机候机厅等大型公共建筑物以及商场、舞厅等人员密集场所中得到广泛应用,一旦发生破坏,会造成严重的生命财产损失和重大社会影响。因此,对网壳结构开展抗震理论研究和地震风险评估分析尤为重要。近年来,我国对大跨度钢网壳结构的抗震理论研究取得了较为丰富的成果,而对应用也较为广泛的铝合金网壳结构的相关研究相对较少。与传统的钢材相比,铝合金具有重量轻、强度高、可模性好、延展性好、耐腐蚀性好等优点。因此,铝合金材料被广泛应用于工业和民用建筑中。与此同时,由于网壳结构建设工程量大、资金投入多、破坏后修复成本高,对网壳结构开展地震概率风险评估,尽可能地降低地震带来的损失成为空间结构领域的重要课题。因此,本论文对单层球面铝合金网壳结构开展了地震易损性分析及地震概率风险评估。主要内容如下:（1）单层球面铝合金网壳结构强震失效机理本文利用有限元分析软件ABAQUS对单层球面铝合金网壳结构在强震作用下的失效机理开展研究,探讨网壳结构在强震作用下的失效模式;利用模糊数学模糊综合判定原理,定量地判定单层球面铝合金网壳结构的失效模式,建立基于该方法的单层球面铝合金网壳结构失效模式的判别准则;结合单层球面铝合金网壳结构计算算例,对失效模式进行传统经验失效判别和模糊数学综合判定,通过对比分析验证了单层球面铝合金网壳结构失效模式判别准则的准确性。（2）单层球面铝合金网壳结构地震易损性分析本文基于对大规模参数分析中结构特征响应的统计,提出单层球面铝合金网壳结构的地震损伤模型;探讨了适合于单层球面铝合金网壳结构震害等级划分的标准,给出了单层球面铝合金网壳结构地震易损性分析的基本步骤;在此基础上,对三种凯威特型单层球面铝合金网壳结构进行了地震易损性分析,获得了铝合金网壳结构的抗震性能评价及地震易损性曲线,为单层球面铝合金网壳结构的抗震设计理论提供依据。（3）单层球面铝合金网壳结构地震风险评估本文系统总结了结构地震风险评估的理论和方法,并利用该理论对单层球面铝合金网壳结构进行地震危险性分析、结构易损性分析、地震概率损伤分析、人员伤亡以及地震经济损失估计。以某体育馆的铝合金网壳结构为研究对象,进行地震风险评估,得到适用于体育馆全生命周期中总费用最少的结构设计方案,体现了结构地震风险评估具有一定工程意义,为基于性态的抗震设计方法提供依据。
郑世杰[7]（2020）在《单层柱面铝合金网壳结构地震易损性及概率风险评估》文中研究表明网壳结构作为大跨度空间网格结构的主要结构形式之一,具有整体受力合理、可覆盖空间大、建筑造型优美、用料经济等特点。20世纪80年代以来网壳结构被广泛应用于综合文体中心、会展中心、大型交通枢纽车站及航站楼、集群式工业厂房等基础设施,成为一个地区乃至一个国家的标志性建筑,具有十分重要的政治经济意义。大跨度空间网格结构由于具有较好的抗震性能,一般能经受住强烈地震作用的检验,往往成为地震灾害发生后群众的避难所。然而,也有一些网壳或网架结构出现了不同程度的破坏甚至倒塌,由于标志性建筑的重要性和特殊性,空间网壳结构如发生破坏,其经济影响和社会影响十分巨大。铝合金材料具有轻质高强、耐腐蚀性能好、维护费用低、可塑性强和可循环利用等特点,被广泛应用于工业和民用建筑中。目前,针对铝合金网壳结构的抗震性能研究相对较少,严重制约了空间铝合金网格结构的发展。因此,本文借鉴网壳结构抗震性能研究前期的研究成果,以单层柱面铝合金网壳结构为研究对象,开展铝合金网壳结构强震失效机理、地震易损性和地震概率风险评估等研究,主要研究内容如下:（1）单层柱面铝合金网壳结构强震失效机理本文通过有限元分析软件ABAQUS建立了单层柱面铝合金网壳结构的有限元分析模型,利用增量动力分析方法（IDA）对结构模型进行强震作用下动力全过程分析,在提出铝合金网壳结构的两种失效模式基础上,结合模糊数学判别方法,得到单层柱面铝合金网壳结构的失效判别方法,基于结构损伤理论拟合了单层柱面铝合金网壳结构强震损伤因子。（2）单层柱面铝合金网壳结构地震易损性分析本文阐述了结构地震易损性的分析原理和分析步骤,通过大量的强震失效分析算例拟合了结构损伤因子,对结构的不同损伤状态进行层次划分;通过随机抽样选取一定数量的结构样本,选取40条地震波与结构样本形成随机的地震动样本;最后,通过对数值分析结果进行回归分析,建立了地震易损性函数,获得了单层柱面铝合金网壳结构的地震易损性曲线。（3）单层柱面铝合金网壳结构地震概率风险评估本文首先阐述了单层柱面铝合金网壳结构地震风险评方法和分析步骤,对单层柱面铝合金网壳结构进行地震概率损伤分析、经济损失以及人员伤亡估算。最后,以一个20m跨度的单层柱面铝合金网壳结构为例,通过对比不同的设计方案,来计算结构寿命周期总投资,并根据地震概率风险评估结果给出总投资最优化的设计方案。
邓宇晨[8]（2020）在《复合材料夹层板在板锥网壳结构的应用研究》文中研究说明板锥网壳结构受力特性良好、施工便捷,是一种具有良好建筑性能、结构安全度和抗震性能的新型结构体系。随着人民生活需求不断发展,建筑结构越来越追求轻质高强、绿色环保以及节能低碳,而复合材料夹层板具备轻质高强、节能低碳的特质,同时还能起到围护结构的作用。本文提出将复合材料夹层板作为承重板件应用到板锥网壳中,利用ANSYS对复合材料夹层板应用于板锥网壳结构进行了研究,对复合材料夹层板的强度、局部屈曲能力进行了分析,对结构的静力性能、整体稳定性能、动力性能进行了研究,同时和普通的板锥网壳结构作了对比分析。主要研究内容和成果如下所述:（1）对于板锥网壳结构的有限元分析模型,运用ANSYS对结构进行参数化建模,输入少量几何参数,就能自动完成大部分图形用户界面的操作任务,大大提高了结构模型前处理的效率,为后续复合材料夹层板及结构的研究分析做出了良好的铺垫。（2）研究板锥网壳结构中四角锥型和凯威特型这两种典型形式,分析复合材料夹层板在板锥网壳结构中的强度及局部屈曲性能,结果表明复合材料夹层板具有较高的强度,分析复合材料夹层板的局部屈曲影响因素得到了可用于实际工程设计的重要结论。（3）对复合材料夹层板应用于板锥网壳进行结构的静力分析以及稳定性分析。通过对结构进行静力加载,分析结构的竖向位移、各组成构件的内力,对结构的受力特点进行总结,结果表明结构具有较大整体刚度,与普通板锥网壳结构相比具有相同的静力规律;同时研究结构的特征值屈曲分析及非线性屈曲分析,显示出结构优良的稳定性能。（4）研究复合材料夹层板应用于板锥网壳的结构动力性能分析,首先进行模态分析,获得结构的自振频率及振型,结果表明结构各阶频率变化连续、密集分布,振型有水平、竖向及水平竖向耦合几类,但主要以水平振型为主;进一步研究结构在不同方向地震作用下的动力响应,分析结构的位移及杆件、板件的内力,总结出了相应的规律。（5）对复合材料夹层板与板锥网壳结构的设计进行了研究,与普通板锥网壳结构进行对比分析。重点对复合材料夹层板的设计进行了研究,通过对复合材料夹层板和板锥网壳结构同步设计,使材料及结构的优点都能充分发挥。同时对比分析普通板锥网壳结构的力学性能等各方面,证明了复合材料夹层板在板锥网壳结构中应用的优越性。
刘斌[9]（2020）在《含下部分离式支承体系的单层球面网壳结构抗震性能研究》文中研究指明单层球面网壳结构是一种颇受国内外关注且具有广阔发展前景的大跨空间结构,并被广泛应用于体育馆、飞机场、会展中心和各种大型集会场所。本文对一种含下部分离式支承体系（将下部支承结构分为可承受屋盖水平及竖向荷载的钢结构支承和只承受屋盖竖向荷载的混凝土支承结构两部分的结构体系）的单层球面网壳结构,基于梁柱纤维单元的精细化建模手段,深入地研究了其抗震性能。本文主要做了以下三个方面的工作:（1）利用有限元软件ABAQUS,分别建立采用双折线随动强化本构模型和GiuffreMenegotto-Pinto本构模型的钢柱支承单层球面网壳结构模型,通过提取节点最大合位移、典型节点位移时程曲线和典型杆件应力时程曲线,研究两种不同本构模型对三种不同矢跨比结构在三种地震动下结构的地震响应的影响。研究表明:通过基于结构层面的计算,采用双折线随动强化本构模型的单层球面网壳结构其节点最大合位移小于采用GiuffreMenegotto-Pinto本构模型的结构;采用双折线随动强化本构模型和采用GiuffreMenegotto-Pinto本构模型的单层球面网壳结构在N1、N2和N3点的位移时程曲线变化趋势大致相同,但是采用双折线随动强化本构模型的结构其位移峰值总是小于采用Giuffre-Menegotto-Pinto本构模型的结构。这说明两种本构模型对特定节点的位移时程有一定影响,但是对结构位移峰值影响更大;基于不同本构模型的两个杆件其截面正应力时程曲线虽然变化趋势大致相同,但是其峰值相差较大,且基于Giuffre-Menegotto-Pinto本构模型的杆件其应力峰值大于基于双折线随动强化本构模型的杆件。这说明两种本构模型对特定杆件的截面正应力时程有一定影响,但是对应力峰值影响更大;参考现有的基于杆件层面的对两种本构模型对比分析的结论,并结合本章的研究,建议在做单层球面网壳结构的抗震性能分析时采用Giuffre-Menegotto-Pinto本构模型,不建议采用双折线随动强化本构模型。（2）通过对比分析含下部分离式支承体系和含下部混凝土支承体系这两种不同下部支承形式的结构在不同矢跨比下的地震响应,提取节点最大合位移、混凝土柱顶最大水平位移曲线和典型杆件应力时程曲线,并通过对比对应支座反力的变化和对混凝土柱进行设计复核,研究两种结构力学性能的的差异。研究表明:在满足相同设计条件的前提下,由于含下部分离式支承体系的结构水平刚度的减小,使得在相同峰值加速度下,含下部混凝土支承体系的结构其节点最大合位移总是小于含下部分离式支承体系的结构;对于下部支承体系不同的两种结构而言,随着矢跨比的减小,结构的节点最大合位移逐渐增大;下部支承方式的变化对钢杆件和混凝土杆件的应力时程和应力峰值均有一定的影响。矢跨比的变化对含下部混凝土支承的结构中钢杆件和混凝土柱以及含下部分离式支承的结构中钢杆件的应力时程和应力时程和应力峰值存在一定的影响,但是对于含下部分离式支承的结构中混凝土柱基本没有影响;由于含下部分离式支承体系的结构混凝土柱顶水平剪力和弯矩的释放,使得混凝土的柱底剪力和弯矩大大的减小,这就使得混凝土柱可以在采用更小截面面积和配筋率的情况下承担更大的峰值加速度,安全储备更高。（3）采用三种不同刚度的钢结构支承和三种不同刚度的混凝土支承结构,两两组合,研究下部支承刚度的不同对含下部分离式支承体系的单层球面网壳结构抗震性能的影响,总结下部支承刚度对整体结构影响的一般规律。研究表明:对于含下部分离式支承体系的单层球面网壳结构,节点的最大合位移主要受钢结构支承刚度的影响,并且随着钢结构支承刚度的增大而减小。而混凝土支承结构刚度的变化对结构的节点最大合位移的影响很小,这说明混凝土支承结构和钢结构支承的相互作用较小;当下部钢结构支承刚度相同时,混凝土柱顶节点最大水平位移随混凝土柱直径的增大和配筋的增加而减小;当混凝土支承刚度不变,仅改变钢结构支承刚度时,混凝土柱顶节点最大水平位移保持不变。
方希兵[10]（2020）在《地震作用风雨操场建筑网架屋盖整体稳定性能》文中研究表明目前研究稳定问题,多侧重于网壳类结构,而实际灾害特别是地震灾害中,网架结构破坏时有发生,网架失稳（包括杆件失稳和局部失稳）现象较为明显。为此,本文针对风雨操场建筑网架屋盖结构在地震作用下的稳定破坏模式进行了深入研究,探讨了网架结构静力稳定与动力稳定（地震作用）的数值分析方法,给出了网架结构稳定分析中杆件模拟的单元选用建议。网架结构在内力分析时,通常简化为二力杆力学模型,设计时采用计算长度法来保证杆件的稳定性,对网架的整体稳定性不再验算。地震作用下,网架杆件会发生屈曲,而以杆单元（二力杆）建立的网架模型,无法考虑杆件失稳,采用此种模型无法准确研讨网架屋盖的整体稳定性。为考虑杆件的失稳,本文首先讨论了网架屋盖整体稳定性分析中单元的选用问题,在此基础上研究地震作用下网架屋盖的整体稳定性能。论文的主要研究内容和结论如下:（1）讨论有限元分析中单元的选用和杆件失稳的考虑方法,对杆系结构中的铰支受压杆和铰接桁架采用解析法和近似分析方法（虚位移原理、势能驻值原理、铁摩辛柯能量法、瑞利-里兹法及有限单元法）进行稳定分析,表明位移函数的选取在有限元分析中的重要性,为单元选择的合理性提供理论支持。（2）基于获得的选取单元和杆件失稳的考虑方法,对单一网架结构和考虑下部框架的网架进行特征值屈曲分析。网架杆件采用梁单元分析时,梁单元若不分段,无法考虑杆件的失稳,会高估网架的整体稳定性,梁单元若分段,可以考虑杆件失稳,其最低阶线性屈曲荷载系数才是准确的,其屈曲模态表现为杆件的局部失稳。梁单元选用一次形函数、二次形函数和三次形函数时,形函数阶次越低,线性屈曲荷载系数越不准确。不论选用哪一种形函数,梁单元若不考虑分段,无法考虑杆件的失稳,最低阶屈曲模态是不准确的,建议采用分段的梁单元分析网架的稳定性。采用分段的梁单元对网架进行静力非线性稳定分析,结果表明,静力作用下,网架可能发生强度型破坏。（3）对地震作用下风雨操场网架屋盖动力稳定性能进行分析,考虑杆件失稳对网架稳定性能的影响,并考虑缺陷的影响。网架杆件采用梁单元分析的结果表明,网架杆件若不分段,无法考虑杆件屈曲,但网架结构会发生局部失稳,采用了多段梁模型,考虑了杆件屈曲,得到了较为理想的地震动幅值-节点（杆件端部节点和杆件中间节点）位移曲线,曲线有明显拐点和分叉。表明,强震作用下,网架屋盖可能发生失稳破坏,而非强度型破坏模式。
二、地震作用下单层柱面网壳的动力稳定性能分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、地震作用下单层柱面网壳的动力稳定性能分析（论文提纲范文）
（1）半刚性节点单层球面网壳结构抗震性能及失效机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 半刚性节点及其网壳研究现状 |
| 1.2.1 半刚性节点性能研究 |
| 1.2.2 半刚性节点网壳性能研究 |
| 1.3 课题来源与主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 本文主要工作 |
| 第2章 半刚性节点静力性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 柱式节点静力性能 |
| 2.2.1 节点静力试验方案及结果 |
| 2.2.2 节点静力有限元模型及验证 |
| 2.2.3 节点平面内静力性能参数分析 |
| 2.2.4 节点平面外静力性能参数分析 |
| 2.3 齿式节点静力性能 |
| 2.3.1 节点静力试验方案及结果 |
| 2.3.2 节点静力有限元模型及验证 |
| 2.3.3 节点平面内静力性能参数分析 |
| 2.3.4 节点平面外静力性能参数分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 半刚性节点滞回性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柱式节点平面内滞回性能 |
| 3.2.1 节点平面内滞回试验方案及结果 |
| 3.2.2 节点平面内滞回性能参数分析 |
| 3.3 柱式节点平面外滞回性能 |
| 3.3.1 节点平面外滞回试验方案及结果 |
| 3.3.2 节点平面外滞回性能参数分析 |
| 3.4 齿式节点平面内滞回性能 |
| 3.4.1 节点平面内滞回试验方案及结果 |
| 3.4.2 节点平面内滞回性能参数分析 |
| 3.5 齿式节点平面外滞回性能 |
| 3.6 半刚性节点静动力性能差异化分析 |
| 3.6.1 柱式节点静动力性能差异 |
| 3.6.2 齿式节点静动力性能差异 |
| 3.7 半刚性节点动力损伤模型构建 |
| 3.7.1 无初始滑移节点动力损伤模型 |
| 3.7.2 有初始滑移节点动力损伤模型 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 半刚性节点单层网壳强震失效机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 节点连接单元参数设置 |
| 4.3 半刚性单层网壳动力响应分析 |
| 4.3.1 节点刚度的影响 |
| 4.3.2 节点承载力的影响 |
| 4.3.3 节点初始滑移的影响 |
| 4.4 半刚性单层球面网壳动力失效模式 |
| 4.4.1 典型失效模式 |
| 4.4.2 网壳参数的影响 |
| 4.5 半刚性节点单层网壳动力失效模式判别方法 |
| 4.6 基于节点性能的半刚性单层网壳动力失效模式控制方法 |
| 4.6.1 半刚性节点单层球面网壳损伤因子修正方法 |
| 4.6.2 失效模式控制指标计算方法 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 半刚性节点单层网壳抗震设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 半刚性节点网壳抗震分析模型参数设置 |
| 5.3 地震内力系数影响因素分析及计算方法 |
| 5.4 界限刚度比影响因素分析及计算方法 |
| 5.4.1 网壳跨度的影响 |
| 5.4.2 网壳矢跨比的影响 |
| 5.4.3 网壳屋面质量的影响 |
| 5.4.4 杆件截面的影响 |
| 5.4.5 地震动的影响 |
| 5.4.6 界限刚度比计算公式 |
| 5.5 节点界限屈服弯矩影响因素分析及计算方法 |
| 5.6 振型分解反应谱法在半刚性网壳中适用性评估 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 空间网格应用介绍 |
| 1.1.2 地震震害介绍 |
| 1.1.3 空间网格结构抗震研究的意义 |
| 1.2 空间网格结构抗震研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 研究对象、研究思路和流程 |
| 1.3.3 研究内容和方法 |
| 第2章 结构动力弹塑性分析方法基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢结构动力弹塑性分析方法 |
| 2.2.1 动力时程分析的数值求解方法 |
| 2.2.2 地震波的选取 |
| 2.3 空间网格结构非线性分析方法 |
| 2.4 钢结构滞回模型 |
| 2.4.1 微观层次滞回模型 |
| 2.4.2 宏观层次滞回模型 |
| 2.5 本文采用的分析方法 |
| 2.5.1 塑性铰模型概述 |
| 2.5.2 存在不足及解决方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 螺栓球节点与圆钢管组合试件超低周疲劳试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验目的 |
| 3.3 试验模型 |
| 3.3.1 设计思路 |
| 3.3.2 试件 |
| 3.3.3 模型的材料特性 |
| 3.3.4 模型安装 |
| 3.4 试验装置及测点布置 |
| 3.4.1 加载装置及系统 |
| 3.4.2 数据采集及处理系统 |
| 3.4.3 应变片测点布置 |
| 3.5 加载方案 |
| 3.6 试验结果与分析 |
| 3.6.1 试验稳定性验证 |
| 3.6.2 变形过程及破坏特征 |
| 3.6.3 滞回曲线 |
| 3.6.4 骨架曲线 |
| 3.6.5 刚度退化 |
| 3.6.6 耗能能力 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 试验过程仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元模型的建立 |
| 4.2.1 单元类型 |
| 4.2.2 材料模型 |
| 4.2.3 加载模式 |
| 4.2.4 模型信息 |
| 4.2.5 初始几何缺陷 |
| 4.2.6 分析步骤 |
| 4.3 有限元模型校核 |
| 4.3.1 变形图的比较 |
| 4.3.2 滞回曲线的对比 |
| 4.3.3 有限元模型特点 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 杆单元塑性铰计算模型影响因素参数分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 计算模型参数设置及加载制度 |
| 5.2.1 计算模型参数设置 |
| 5.2.2 管球组合试件编号说明 |
| 5.2.3 加载制度设置 |
| 5.3 杆单元承载力分析 |
| 5.3.1 节点刚度对杆单元受拉屈服承载力影响分析 |
| 5.3.2 节点刚度对杆单元受压承载力影响分析 |
| 5.4 杆单元刚度退化分析 |
| 5.4.1 节点刚度对杆单元刚度退化的影响 |
| 5.4.2 刚度退化与延性系数之间的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 塑性铰模型的建立方法 |
| 6.3 骨架曲线模型 |
| 6.3.1 骨架曲线模型 |
| 6.3.2 骨架曲线模型参数的确定 |
| 6.4 塑性铰刚度退化规律 |
| 6.4.1 卸载刚度 |
| 6.4.2 加载刚度 |
| 6.4.3 承载力退化 |
| 6.5 考虑节点刚度影响的杆单元塑性铰模型的建立 |
| 6.6 SAP2000塑性铰模型的修正 |
| 6.6.1 SAP2000塑性铰模型参数计算 |
| 6.6.2 塑性铰模型的修正 |
| 6.7 修正塑性铰模型计算结果与试验结果对比 |
| 6.7.1 模型的建立 |
| 6.7.2 计算结果及分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 应用案例 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 模型设计 |
| 7.3 强震下弹塑性能分析 |
| 7.3.1 分析方法 |
| 7.3.2 地震波的选取 |
| 7.3.3 塑性铰设定 |
| 7.3.4 初始条件 |
| 7.4 不同地震作用下结构的动力分析 |
| 7.4.1 EL波作用下结构的对比分析 |
| 7.4.2 Hollywood波作用下结构的对比分析 |
| 7.4.3 人工波作用下结构的对比分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 本文的主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）半刚性螺栓球节点力学性能及其单层柱面网壳稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 半刚性节点的研究概况 |
| 1.2.2 半刚接网壳的研究概况 |
| 1.2.3 钢结构滞回性能的研究概况 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 螺栓球节点静力性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 螺栓球节点精细化模型 |
| 2.2.1 模拟接触法介绍 |
| 2.2.2 ANSYS模拟的弯矩-转角曲线 |
| 2.2.3 ABAQUS模拟的弯矩-转角曲线 |
| 2.3 轴心受压性能及参数分析方案 |
| 2.3.1 轴心受压性能 |
| 2.3.2 参数分析 |
| 2.4 轴心受拉性能及参数分析方案 |
| 2.4.1 轴心受拉性能 |
| 2.4.2 参数分析 |
| 2.5 纯弯受力性能及参数分析方案 |
| 2.5.1 弯矩作用下螺栓球节点受力性能 |
| 2.5.2 参数分析 |
| 2.6 恒定轴压及轴拉抗弯受力性能 |
| 2.6.1 恒定轴压抗弯受力性能 |
| 2.6.2 恒定轴拉抗弯受力性能 |
| 2.7 螺栓球节点弯矩-转角关系式 |
| 2.7.1 半刚性连接弯矩-转角关系式 |
| 2.7.2 螺栓球节点弯矩-转角关系式 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 螺栓球节点滞回性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料属性及加载制度 |
| 3.2.1 材料本构关系模型 |
| 3.2.2 加载制度 |
| 3.3 滞回性能 |
| 3.3.1 滞回曲线及骨架曲线 |
| 3.3.2 延性分析 |
| 3.3.3 等效粘滞阻尼系数分析 |
| 3.4 参数方案分析 |
| 3.4.1 螺栓直径的影响 |
| 3.4.2 套筒厚度的影响 |
| 3.4.3 锥头底板厚度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 螺栓球节点单层柱面网壳稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刚接单层柱面网壳稳定性 |
| 4.2.1 刚接单层柱面网壳 |
| 4.2.2 刚接单层柱面网壳参数分析 |
| 4.3 螺栓球节点单层柱面网壳稳定性 |
| 4.3.1 半刚接单层柱面网壳模型建立 |
| 4.3.2 半刚接单层柱面网壳 |
| 4.3.3 半刚接单层柱面网壳参数分析 |
| 4.4 铰接单层柱面网壳稳定性 |
| 4.5 刚接、铰接及半刚接单层柱面网壳稳定性比较 |
| 4.5.1 跨度对不同刚度网壳稳定性影响 |
| 4.5.2 矢跨比对不同刚度网壳稳定性影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）考虑损伤累积的大跨空间网壳结构稳定性分析及抗倒塌措施研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外相关领域的研究现状 |
| 1.2.1 大跨空间结构损伤累积研究现状 |
| 1.2.2 大跨空间结构稳定性研究现状 |
| 1.2.3 大跨空间结构连续倒塌研究现状 |
| 1.2.4 大跨空间结构连续抗倒塌措施研究现状 |
| 1.3 强震下大跨空间结构稳定性及倒塌机理研究所存在的问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 单层球面网壳在竖向荷载作用下的静力稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型建立 |
| 2.3 荷载-位移全过程曲线 |
| 2.4 结构屈曲模态 |
| 2.5 非线性稳定性参数对球面网壳的影响分析 |
| 2.5.1 不同杆件截面尺寸的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.2 不同矢跨比的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.3 不同荷载分布模式的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.4 不同初始缺陷的网壳结构稳定性分析 |
| 2.5.5 不同支座约束的网壳结构稳定性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 强震下考虑损伤累积的单层球壳结构抗连续倒塌分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢材的损伤本构模型 |
| 3.3 Rayleigh阻尼系数的计算 |
| 3.4 地震作用下网壳结构的动力响应分析 |
| 3.4.1 地震波的选取与调整 |
| 3.4.2 多维地震作用下网壳结构的动力响应对比分析 |
| 3.4.3 结构的能量响应规律 |
| 3.5 地震作用下网壳结构的损伤分析 |
| 3.5.1 不同杆件截面尺寸的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.5.2 不同矢跨比的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.5.3 不同初始缺陷的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.5.4 支座约束数量减半的结构在地震波作用下的抗连续倒塌分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 提高单层球面网壳抗连续倒塌能力的措施分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 增大局部区域构件截面 |
| 4.2.1 构件截面加强方案 |
| 4.2.2 杆件截面加强对网壳抗倒塌能力提升分析 |
| 4.3 加设局部双层网壳结构 |
| 4.3.1 加设方案 |
| 4.3.2 加设局部双层后屈曲模态 |
| 4.3.3 局部主肋双层对网壳抗连续倒塌能力提升分析 |
| 4.3.4 局部双层位置对网壳抗连续倒塌能力的影响 |
| 4.4 安装粘滞阻尼器 |
| 4.4.1 粘滞阻尼器的力学模型 |
| 4.4.2 粘滞阻尼器的减震原理 |
| 4.4.3 粘滞阻尼器的布置方式对网壳减震效果的影响 |
| 4.4.4 粘滞阻尼器的阻尼系数对网壳减震效果的影响 |
| 4.5 加设屈曲约束支撑 |
| 4.5.1 屈曲约束支撑的工作原理 |
| 4.5.2 布置及选用屈曲约束支撑的原则 |
| 4.5.3 屈曲约束支撑布置方案 |
| 4.5.4 加设屈曲约束支撑对网壳抗连续倒塌能力提升分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 展望与不足 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）考虑局部双层的网壳结构静力稳定性与地震响应分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 国内外网壳结构的发展历程 |
| 1.2 网壳结构的类型 |
| 1.3 相关领域的研究现状 |
| 1.3.1 网壳结构稳定性的研究现状 |
| 1.3.2 网壳结构抗震性能研究现状 |
| 1.4 本文的研究背景及主要内容 |
| 第二章 网壳结构稳定性分析理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本概念 |
| 2.2.1 失稳的定义 |
| 2.2.2 失稳的机理 |
| 2.2.3 失稳的类型 |
| 2.2.4 网壳结构初始缺陷敏感性 |
| 2.2.5 影响网壳结构稳定性的因素 |
| 2.3 网壳结构稳定性分析方法 |
| 2.3.1 线性屈曲分析 |
| 2.3.2 非线性屈曲分析 |
| 2.3.3 临界点类型的判定 |
| 2.3.4 临界点位置的精确判定 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 局部双层凯威特网壳结构静力稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 局部双层网壳结构设计 |
| 3.2.1 软件介绍 |
| 3.2.2 结构计算模型 |
| 3.2.3 结构荷载及工况组合 |
| 3.2.4 杆件截面验算 |
| 3.3 网壳结构的屈曲分析 |
| 3.4 非线性稳定性参数对双层凯威特网壳的影响分析 |
| 3.4.1 矢跨比的影响 |
| 3.4.2 跨度的影响 |
| 3.4.3 支承条件的影响 |
| 3.4.4 荷载分布模式的影响 |
| 3.4.5 初始几何缺陷大小的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 局部双层凯威特网壳结构地震响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大跨空间结构地震响应的分析方法 |
| 4.2.1 振型分解反应谱法 |
| 4.2.2 时程分析法 |
| 4.2.3 随机振动法 |
| 4.3 地震动的选取与调整 |
| 4.3.1 地震动的选取 |
| 4.3.2 地震动的输入与调整 |
| 4.4 B-R运动准则理论介绍 |
| 4.5 El-Centro地震波激励下结构的动力稳定分析 |
| 4.5.1 水平X向地震响应分析 |
| 4.5.2 水平Y向地震响应分析 |
| 4.5.3 仅竖向地震响应分析 |
| 4.5.4 三维(XYZ)地震响应分析 |
| 4.6 地震响应的参数分析 |
| 4.6.1 矢跨比的影响 |
| 4.6.2 屋面质量的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）单层球面铝合金网壳结构地震易损性和概率风险评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状 |
| 1.2.1 网壳结构抗震研究 |
| 1.2.2 铝合金网壳结构抗震研究 |
| 1.2.3 网壳结构地震易损性研究 |
| 1.2.4 网壳结构地震概率风险评估研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 单层球面铝合金网壳结构强震失效机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构模型与分析方法 |
| 2.2.1 分析模型 |
| 2.2.2 参数分析方案 |
| 2.2.3 分析方法 |
| 2.2.4 地震动的选取 |
| 2.3 单层球面铝合金网壳结构强震失效模式 |
| 2.3.1 动力强度破坏 |
| 2.3.2 动力失稳破坏 |
| 2.4 铝合金网壳结构强震失效模式判别方法 |
| 2.4.1 基于特征响应的失效模式判别方法 |
| 2.4.2 基于模糊综合判定的失效模式判别方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 单层球面铝合金网壳结构地震易损性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地震易损性分析方法 |
| 3.2.1 结构易损性分析基本原理 |
| 3.2.2 地震易损性分析步骤 |
| 3.3 损伤模型及破坏状态 |
| 3.3.1 损伤模型 |
| 3.3.2 破坏状态 |
| 3.4 单层球面铝合金网壳结构地震易损性分析算例 |
| 3.4.1 典型算例 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 单层球面铝合金网壳结构地震风险评估分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 地震风险评估基本原理 |
| 4.2.1 地震风险评估方法 |
| 4.2.2 地震风险评估分析主要内容 |
| 4.3 单层球面铝合金网壳结构地震风险评估 |
| 4.3.1 地震危险性分析 |
| 4.3.2 地震易损性分析 |
| 4.3.3 概率损伤分析 |
| 4.3.4 地震损失估计 |
| 4.4 地震风险评估算例分析 |
| 4.4.1 结构初期施工建造估价 |
| 4.4.2 结构使用过程的保护维修费用估计 |
| 4.4.3 网壳结构地震经济损失估计 |
| 4.4.4 全生命周期的总投资费用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 A 模糊数学MATLAB程序 |
| 附录 B 结构易损性曲线程序 |
| 附录 C 结构破坏状态概率曲线程序 |
| 致谢 |
（7）单层柱面铝合金网壳结构地震易损性及概率风险评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究目的 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究目的 |
| 1.2 国内外相关领域研究现状 |
| 1.2.1 网壳结构强震失效机理研究 |
| 1.2.2 铝合金网壳结构研究 |
| 1.2.3 网壳结构地震易损性研究 |
| 1.2.4 网壳结构地震概率风险评估研究 |
| 1.3 课题来源和研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 本文的研究内容 |
| 第二章 单层柱面铝合金网壳结构强震失效机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 增量动力分析方法 |
| 2.3 单层柱面铝合金网壳结构模型 |
| 2.3.1 铝合金材料参数 |
| 2.3.2 结构模型的建立 |
| 2.3.3 单元类型 |
| 2.4 单层柱面铝合金网壳结构强震失效模式 |
| 2.4.1 动力强度破坏 |
| 2.4.2 动力失稳破坏 |
| 2.5 单层柱面铝合金网壳结构强震失效判别方法 |
| 2.5.1 传统失效模式判别方法 |
| 2.5.2 基于模糊数学的失效模式判别方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单层柱面铝合金网壳结构地震易损性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 地震易损性分析原理与步骤 |
| 3.2.1 易损性分析原理 |
| 3.2.2 易损性分析步骤 |
| 3.2.3 结构损伤程度指标 |
| 3.3 单层柱面铝合金网壳结构地震易损性分析 |
| 3.3.1 典型算例1:柱壳C2018602 |
| 3.3.2 典型算例2:柱壳C20181202 |
| 3.3.3 典型算例3:柱壳C20181802 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 单层柱面铝合金网壳结构地震概率风险评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 地震风险基本原理 |
| 4.2.1 地震风险分析基本概念 |
| 4.2.2 地震风险分析内容 |
| 4.3 单层柱面铝合金网壳结构地震概率风险分析 |
| 4.3.1 地震危险性 |
| 4.3.2 地震易损性 |
| 4.3.3 结构损伤分析 |
| 4.3.4 经济损失预估 |
| 4.4 结构方案优化分析 |
| 4.4.1 初始造价估算 |
| 4.4.2 维检费用估算 |
| 4.4.3 地震损失评估 |
| 4.4.4 结构总投资费用计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）复合材料夹层板在板锥网壳结构的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 板锥网壳结构体系 |
| 1.2.1 板锥网壳结构的定义 |
| 1.2.2 板锥网壳结构的分类及特点 |
| 1.2.3 板锥网壳结构的发展应用及研究 |
| 1.3 复合材料夹层板在建筑中的应用及研究 |
| 1.3.1 复合材料夹层板简介 |
| 1.3.2 复合材料夹层板在建筑中的发展应用 |
| 1.3.3 复合材料夹层板的力学性能研究 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 1.4.1 研究的内容 |
| 1.4.2 本文的技术路线 |
| 第二章 板锥网壳结构形态分析及模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 板锥网壳结构的形体分析 |
| 2.2.1 锥体单元的选择 |
| 2.2.2 板锥网壳结构的成形技术 |
| 2.3 结构选型 |
| 2.3.1 选型原则 |
| 2.3.2 影响因素 |
| 2.4 板锥网壳结构的模型建立 |
| 2.4.1 几何参数确定 |
| 2.4.2 单元类型选择 |
| 2.4.3 APDL语言参数化建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 复合材料夹层板受力特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合材料夹层板基本理论 |
| 3.2.1 夹层结构主要分析与计算模型 |
| 3.2.2 夹层板的失效模式 |
| 3.2.3 夹层板局部强度分析方法 |
| 3.2.4 夹层板的屈曲 |
| 3.2.5 夹层板的结构特性和设计原则 |
| 3.3 计算模型确定 |
| 3.4 复合材料夹层板的强度分析 |
| 3.5 复合材料夹层板的局部屈曲分析 |
| 3.6 复合材料板锥网壳结构算例分析 |
| 3.6.1 板锥柱面网壳结构分析算例 |
| 3.6.2 板锥球面网壳结构分析算例 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 复合材料板锥网壳结构的整体分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合材料板锥网壳结构静力分析 |
| 4.2.1 板锥柱面网壳结构分析 |
| 4.2.2 板锥球面网壳结构分析 |
| 4.3 复合材料板锥网壳结构稳定性分析 |
| 4.3.1 板锥柱面网壳结构分析 |
| 4.3.2 板锥球面网壳结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复合材料板锥网壳结构动力分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合材料板锥网壳结构模态分析 |
| 5.2.1 板锥柱面网壳结构分析 |
| 5.2.2 板锥球面网壳结构分析 |
| 5.3 复合材料板锥网壳结构地震响应分析 |
| 5.3.1 板锥柱面网壳结构分析 |
| 5.3.2 板锥球面网壳结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 复合材料板锥网壳结构设计及和普通板锥网壳对比分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 复合材料板锥网壳结构设计 |
| 6.2.1 复合材料夹层板设计 |
| 6.2.2 算例分析 |
| 6.3 和普通板锥柱面网壳的对比分析 |
| 6.3.1 静力性能比较 |
| 6.3.2 稳定性能比较 |
| 6.3.3 局部屈曲能力比较 |
| 6.4 和普通板锥球面网壳的对比分析 |
| 6.4.1 静力性能比较 |
| 6.4.2 稳定性能比较 |
| 6.4.3 局部屈曲能力比较 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文情况 |
| 致谢 |
（9）含下部分离式支承体系的单层球面网壳结构抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究现状与存在的问题 |
| 1.2.1 网壳结构抗震性能研究现状 |
| 1.2.2 含下部支承体系的单层球面网壳结构的抗震性能研究现状 |
| 1.2.3 纤维模型的研究现状 |
| 1.2.4 现有研究存在的问题 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 基于不同本构模型的单层球面网壳结构抗震性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纤维模型介绍 |
| 2.3 钢材本构模型 |
| 2.3.1 双折线随动强化本构模型 |
| 2.3.2 Giuffre-Menegotto-Pinto本构模型 |
| 2.4 网壳模型 |
| 2.4.1 Kiewitt8 型单层球面网壳 |
| 2.4.2 网壳模型 |
| 2.5 SAP2000 分析 |
| 2.6 地震动的选用及调整 |
| 2.7 弹塑性动力时程分析 |
| 2.7.1 节点最大合位移 |
| 2.7.2 典型节点位移时程 |
| 2.7.3 典型杆件应力时程 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于不同支承体系的单层球面网壳结构抗震性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混凝土本构模型 |
| 3.3 钢筋混凝土纤维模型介绍 |
| 3.4 混合结构阻尼比 |
| 3.5 网壳模型 |
| 3.6 SAP2000 分析 |
| 3.7 弹塑性动力时程分析 |
| 3.7.1 节点最大合位移 |
| 3.7.2 混凝土柱顶最大水平位移 |
| 3.7.3 典型杆件应力时程 |
| 3.8 混凝土柱设计复核 |
| 3.8.1 基于混凝土柱顶最大水平位移 |
| 3.8.2 基于最大组合内力 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 支承结构刚度对单层球面网壳结构抗震性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 网壳模型 |
| 4.3 SAP2000 分析 |
| 4.4 弹塑性动力时程分析 |
| 4.4.1 节点最大合位移 |
| 4.4.2 混凝土柱顶最大水平位移 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
（10）地震作用风雨操场建筑网架屋盖整体稳定性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 静力稳定性分析 |
| 1.2.2 空间结构抗震分析方法 |
| 1.2.3 空间结构动力稳定分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 结构动力方程的求解方法 |
| 2.1 经典解法 |
| 2.2 Duhamel积分 |
| 2.3 频域方法 |
| 2.4 数值方法 |
| 2.4.1 中心差分法 |
| 2.4.2 NEWMARK法 |
| 2.4.3 Runge-Kutta法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 杆系结构静力稳定分析 |
| 3.1 结构的稳定概述及分类 |
| 3.2 有限元中的插值方法和插值函数 |
| 3.3 有限单元法中特征值屈曲分析的理论基础 |
| 3.4 杆单元和梁单元的刚度矩阵及几何刚度矩阵 |
| 3.4.1 杆单元的刚度矩阵和几何刚度矩阵 |
| 3.4.2 梁单元的刚度矩阵和几何刚度矩阵 |
| 3.5 基于ANSYS特征值屈曲分析计算流程 |
| 3.6 铰支受压杆的屈曲分析 |
| 3.6.1 铰支受压杆屈曲分析的解析法 |
| 3.6.2 铰支受压杆屈曲分析的近似方法概述 |
| 3.6.3 虚位移原理和势能驻值原理对铰支受压杆的屈曲分析 |
| 3.6.4 铁摩辛柯能量法和瑞利-里兹法对铰支受压杆的屈曲分析 |
| 3.6.5 有限单元法对铰支受压杆的屈曲分析 |
| 3.6.6 近似方法对铰支受压杆屈曲分析的小结 |
| 3.6.7 ANSYS对铰支受压杆的屈曲分析 |
| 3.7 铰接桁架的屈曲分析 |
| 3.7.1 铰接桁架屈曲分析的解析解 |
| 3.7.2 铰接桁架屈曲分析的有限单元解 |
| 3.7.3 ANSYS对铰接桁架的屈曲分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 风雨操场建筑网架屋盖静力稳定分析 |
| 4.1 风雨操场建筑建模方法及风雨操场混合结构模型简介 |
| 4.2 网架结构特征值屈曲分析 |
| 4.2.1 采用LINK180单元对网架的特征值屈曲分析 |
| 4.2.2 采用BEAM188单元对网架的特征值屈曲分析 |
| 4.2.3 单一网架结构的前10阶线性屈曲系数和屈曲模态 |
| 4.3 考虑下部框架的网架屋盖特征值屈曲分析 |
| 4.3.1 采用LINK180单元对考虑下部框架的网架屋盖特征值屈曲分析 |
| 4.3.2 .采用BEAM188单元对考虑下部框架的网架屋盖特征值屈曲分析 |
| 4.3.3 考虑下部框架网架屋盖的前10阶线性屈曲系数和屈曲模态 |
| 4.4 风雨操场建筑网架屋盖静力非线性稳定分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 地震作用风雨操场建筑网架屋盖稳定分析 |
| 5.1 考虑网架缺陷的方法 |
| 5.2 网架钢管及混凝土本构关系和地震波 |
| 5.2.1 网架钢管本构和框架混凝土材料本构关系 |
| 5.2.2 地震波选用及调幅方式 |
| 5.3 风雨操场建筑整体结构模态分析 |
| 5.4 地震作用网架动力分析指标的选取 |
| 5.4.1 动力失稳破坏指标 |
| 5.4.2 动力强度破坏指标 |
| 5.5 基于ANSYS的动力弹塑性分析计算流程 |
| 5.6 地震作用网架屋盖整体稳定分析 |
| 5.6.1 地震作用网架屋盖模型整体稳定分析 |
| 5.6.2 模型1(网架杆件单元采用3段梁单元,不考虑缺陷)的网架屋盖整体稳定分析 |
| 5.6.3 模型2(网架杆件单元采用3段梁单元,考虑杆件缺陷)的网架屋盖整体稳定分析 |
| 5.6.4 模型3(网架杆件单元采用1段梁单元,不考虑缺陷)的网架屋盖整体稳定分析 |
| 5.6.5 模型4(网架杆件单元采用1段梁单元,考虑节点缺陷)的网架屋盖整体稳定分析 |
| 5.7 地震作用网架屋盖强度分析 |
| 5.8 地震作用网架屋盖整体稳定分析小结 |
| 5.9 地震作用风雨操场下部框架分析 |
| 5.10 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、地震作用下单层柱面网壳的动力稳定性能分析（论文参考文献）
- [1]半刚性节点单层球面网壳结构抗震性能及失效机理研究[D]. 马越洋. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]考虑节点刚度与塑性累积损伤影响的杆单元塑性铰计算模型研究[D]. 张洁. 太原理工大学, 2021(01)
- [3]半刚性螺栓球节点力学性能及其单层柱面网壳稳定性研究[D]. 喻晓晨. 西北农林科技大学, 2021
- [4]考虑损伤累积的大跨空间网壳结构稳定性分析及抗倒塌措施研究[D]. 冯冲冲. 江西理工大学, 2020(01)
- [5]考虑局部双层的网壳结构静力稳定性与地震响应分析[D]. 陆世宇. 江西理工大学, 2020(01)
- [6]单层球面铝合金网壳结构地震易损性和概率风险评估[D]. 甄萃贤. 广州大学, 2020(02)
- [7]单层柱面铝合金网壳结构地震易损性及概率风险评估[D]. 郑世杰. 广州大学, 2020(02)
- [8]复合材料夹层板在板锥网壳结构的应用研究[D]. 邓宇晨. 广州大学, 2020(03)
- [9]含下部分离式支承体系的单层球面网壳结构抗震性能研究[D]. 刘斌. 山东建筑大学, 2020(11)
- [10]地震作用风雨操场建筑网架屋盖整体稳定性能[D]. 方希兵. 新疆大学, 2020(07)