振动与冲击

作者：张明, 田始轩, 刘占辉, 周广春,, 陈志伟

单位：1. 西南交通大学 土木工程学院 四川, 成都, 610031;2. 奥雅纳工程咨询(上海)有限公司北京分公司,北京, 100020;3. 结构工程灾变与控制教育部生点实验室（哈尔滨工业大学）, 黑龙江, 哈尔滨, 150090;4. 哈尔滨工业大学土木工程学院, 黑龙江, 哈尔滨, 150090

关键词：弦支穹顶结构；地震作用；指数应变能密度；判定准则；失效荷载

针对弦支穹顶结构缺少失效判断准则问题，本文基于结构整体指数应变能密度对弦支穹顶结构在地震作用下的受力状态进行了分析，提出了弦支穹顶结构的失效判定准则。首先，给出了弦支穹顶结构的指数应变能密度和值（Id）的计算公式，并定性地推导了Id随加速度幅值（A）增加能够发生突变的机理，从而奠定了判断结构失效的理论基础。然后，应用ANSYS有限元通用程序对9个不同构造的弦支穹顶结构分别在三向简谐波和TAFT地震波作用下的特征响应进行了全荷载域动力时程分析，并实时提取出各级动荷载幅值下结构全部单元的应变能密度。进而，构建了弦支穹顶结构的Id-A关系模型，并通过分析结构的不同受力状态证实了Id-A曲线上拐点的存在。据此拐点，本文提出了基于指数应变能密度的弦支穹顶结构的失效荷载判定准则。最后，基于分析所选弦支穹结构动力失效时刻的最大节点位移等动力响应特征，证明了所提出的失效准则的合理性。本文所提出的弦支穹顶结构失效判断准则及其分析方法，将对完善空间网格结构的设计理论及工程实践具有重要的参考价值。<br>

来源：2018年第11期

《振动与冲击》期刊编辑部

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