第三章 初始缺陷及荷載不對稱分布對單層k型橢球殼穩(wěn)定性的影響_第1頁
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文檔簡介

第三章初始缺陷及荷載不對稱分布對單層K8型橢球殼穩(wěn)定性的影響3.1引言實(shí)際網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)不可避免地具有各種初始缺陷,包括結(jié)構(gòu)外形的幾何偏差、桿件的初始彎曲、節(jié)點(diǎn)的初偏心、桿件的材料缺陷以及桿件和節(jié)點(diǎn)中的殘余應(yīng)力等等[42]。結(jié)構(gòu)的靜力性能對這些缺陷極其敏感。Hatzis[43]的研究發(fā)現(xiàn),單根桿件的缺陷可使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性承載能力降低20%,Morris[44]研究表明結(jié)構(gòu)整體缺陷可使穩(wěn)定性臨界荷載下降35%。要使穩(wěn)定性理論分析結(jié)果和結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能相吻合,必須采取有效措施把這些因素考慮進(jìn)去。從實(shí)用角度考慮,關(guān)于與桿件設(shè)計(jì)有關(guān)的初始缺陷,在按規(guī)范規(guī)定選擇桿件截面時(shí),實(shí)際上已做了適當(dāng)?shù)目紤],這樣設(shè)計(jì)出來的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),其桿件特性對整個網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響就被限制在一定范圍內(nèi),因此曲面形狀的安裝偏差即各節(jié)點(diǎn)的位置偏差就成了起主要影響的初始缺陷因素。單層穹頂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為缺陷敏感性結(jié)構(gòu),其極限荷載常因?yàn)榉浅P〉膸缀挝恢闷疃蟠蠼档?,?shí)際結(jié)構(gòu)的極限荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到按理想情形的分析結(jié)果,如單層球面網(wǎng)殼、扭網(wǎng)殼等,初始缺陷對結(jié)構(gòu)極限荷載的影響十分顯著[45][46][47],是網(wǎng)殼穩(wěn)定性驗(yàn)算中需要考慮的一個重要因素,本章即在前一章理想結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上全面分析初始幾何缺陷對橢球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響,隨后,把荷載的不對稱分布看作反對稱干擾加以分析,進(jìn)而研究不對稱荷載對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。3.2有缺陷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析方法分析帶有初始缺陷的結(jié)構(gòu)常采用兩種方法[48],第一種是精確方法,就是在建立結(jié)構(gòu)切線剛度矩陣時(shí)把這些缺陷的影響考慮進(jìn)去。第二種是近似方法,即通過對單元剛度的折減或?qū)Y(jié)構(gòu)附加一個等效虛荷載來近擬考慮缺陷的影響。本章重點(diǎn)研究初始幾何缺陷對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性承載能力的影響,考慮這種缺陷時(shí)面臨兩個必須解決的問題,即如何確定最不利初始缺陷的模式;第二是如何確定缺陷的尺寸。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性承載能力取決于其承受的荷載和初始缺陷的分布,對應(yīng)不同的荷載分布形式,其最不利初始缺陷的模式也不同,另外,結(jié)構(gòu)的初始安裝誤差受各種因素如施工程序、安裝設(shè)備、測量技術(shù)、工人的熟練程度等的影響,因此如何確定初始缺陷的大小和分布就成為關(guān)鍵問題。文[49]提出了確定初始幾何缺陷大小和分布的兩種方法:隨機(jī)缺陷模態(tài)法和一致缺陷模態(tài)法。結(jié)構(gòu)的安裝誤差是隨機(jī)的,其大小及分布形式事先無法預(yù)測。然而,從概率統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)來看,無論結(jié)構(gòu)的缺陷分布如何復(fù)雜,每個結(jié)點(diǎn)的安裝誤差應(yīng)該近似地符合正態(tài)分布,即每個結(jié)點(diǎn)的實(shí)際安裝位置與理論計(jì)算位置越接近,其可能性越大。文[49]提出的隨機(jī)缺陷模態(tài)法正是基于這一觀點(diǎn),將結(jié)構(gòu)的初始安裝缺陷看作是隨機(jī)的,用正態(tài)隨機(jī)變量模擬每個結(jié)點(diǎn)的安裝誤差。這樣,結(jié)構(gòu)的初始安裝缺陷是一個多維隨機(jī)變量,其樣本空間的每一個樣本點(diǎn)都對應(yīng)著結(jié)構(gòu)的一種缺陷模態(tài)。結(jié)構(gòu)的缺陷模態(tài)是無限的,不可能、也沒有必要去研究每一種模態(tài)下的臨界荷裁。方法中僅取容量為N的樣本對缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,即隨機(jī)地取N個缺陷模態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的荷裁-位移全過程計(jì)算,然后求出臨界荷裁的一些樣本數(shù)字特征,以此來評價(jià)缺陷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載能力。該方法能夠較為真實(shí)地反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的工作性能,但由于需對不同缺陷分布情況進(jìn)行多次的反復(fù)計(jì)算,因此計(jì)算工作量比較大。那么是否可以通過一次計(jì)算即能夠求出上述臨界荷裁的最小值?解決這一問題將可以大量節(jié)省計(jì)算機(jī)時(shí),同時(shí)也可為實(shí)際結(jié)構(gòu)提供最可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。采用隨機(jī)變量模擬結(jié)點(diǎn)偏差時(shí),個別結(jié)點(diǎn)或大部分結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生很大誤差并不等于結(jié)構(gòu)臨界荷裁會降得很低。因?yàn)椋R界荷載不僅取決于結(jié)構(gòu)缺陷大小,而且還取決于缺陷分布形式。眾所周知,屈曲模態(tài)是結(jié)構(gòu)屈曲時(shí)的位移傾向,也可以說是潛在的位移趨勢。結(jié)構(gòu)的最低階臨界點(diǎn)所對應(yīng)的屈曲模態(tài)為結(jié)構(gòu)的最低階屈曲模態(tài),結(jié)構(gòu)按該模態(tài)變形將處于勢能最小狀態(tài),所以對于實(shí)際結(jié)構(gòu)來說,在加荷的最初階段即有沿著該模態(tài)變形的趨勢??梢韵氲?,如果結(jié)構(gòu)的缺陷分布形式恰好與屈曲模態(tài)相符合,這無疑將對其受力性能產(chǎn)生最不利影響。根據(jù)這一原理,文[49]又提出了用屈曲模態(tài)模擬結(jié)構(gòu)初始缺陷的方法即一致缺陷模態(tài)法,并與隨機(jī)缺陷模態(tài)方法進(jìn)行比較,得出一致缺陷模態(tài)法可以作為一種實(shí)用的、可行的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)缺陷分析方法。本章即是采用這一方法來分析有初始缺陷的單層橢球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的靜力穩(wěn)定特性。結(jié)構(gòu)屈曲模態(tài)通常作為特征問題來求解,計(jì)算這類問題的方法很多,本章采用子空間迭代法進(jìn)行求解。3.3考慮初始缺陷時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析本章分析的算例模型同前一章,即分析包括五種短跨、五種矢跨比、四種截面尺寸的100個網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在滿跨均布荷載作用下并考慮初始缺陷時(shí)的靜力穩(wěn)定性能。各種算例模型的長跨均為50m,對于這一跨度的結(jié)構(gòu),要求結(jié)點(diǎn)安裝誤差不超過±5cm已經(jīng)是比較苛刻了,在后述的缺陷分析中,即取5cm(為長跨的1/1000)作為初始缺陷對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。示圖廚3.涉1抗給出了包括五陪種短跨、五種飽矢跨比、四種使截面尺寸曠的旗10憶0押個網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在度滿跨均布荷載龍作用下、初始球缺陷擁為夢L/100順0累的位移最大點(diǎn)呈的荷徐載犧-班位移曲線,同爹時(shí)腔圖模3.秀2敗給出鮮了潮2魚b看=劉30m瞇、桿件截面左為臨S明1揉的結(jié)構(gòu)發(fā)生第殘一次屈曲時(shí)的生屈曲模態(tài),以床便于與理想結(jié)捐構(gòu)的屈曲模態(tài)絲相比較。荷載(kN/m2)2b=30m,f/2b=0.32b=30m,f/2b=0.2荷載(kN/m2荷載(kN/m2)2b=30m,f/2b=0.32b=30m,f/2b=0.2荷載(kN/m2)融S4尖擊莖毅纏逝S捐4見橫脈徐柔船標(biāo)奏蓬江S3魔輩中葉慰S彼3鍛萄牲周褲S2鬼窩朵梢桐顛S2居商紛史冰S1茫斷鏟學(xué)刑S1神位移繪(祥c老m西)薄佳驚瓣叔摸母位移桂(解c公m插)2b=30m,f/2b=0.42b=30m,f/2b=0.5荷載(kN/m2)條寄埋別評昌2b=30m,f/2b=0.42b=30m,f/2b=0.5荷載(kN/m2)荷載(kN/m荷載(kN/m2)吐些堆庸S4兵歸俯箭父職S4棗S3厲蒼丘晃挺沉筍夸螺S3叮S2翼袋未坐鍋訊曉S2貿(mào)迅厭乘S1弄鉗程想古宇醉馳S1意仍侍膊研彼走碑嘴杠違玩豆位移堆(鎖c卵m歌)蹤育界海坐岸怒位夢移殲蓮(撞c均m較)荷載(kN/m2荷載(kN/m2)2b=30m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)2b=30m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)2b=35m,f/2b=0.2瑞單渴嗓魚區(qū)繪瓦蝶臂旅S4畏啟墻渡年炸述S4壺歌潮太賴叨命菠落哲S3譜蕉衛(wèi)港麻宴曠渴S3旁俘著元野S2究泄虛勇軍日禁S2悄牧責(zé)婦徑右S1妥浪翠貍赴宰矩S1般位移絞(幸c勁m荒)政駐脾榮要惕替位移璃(榮c堡m兇)勝圖果3.1刺仗結(jié)構(gòu)在均布荷任載下的荷食載程-睬位移曲線2b=35m,f/2b=0.42b=35m,f/2b=0.32b=35m,f/2b=0.42b=35m,f/2b=0.3荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)潤濾腔偷S4窄啄純孟圾皺縱S4齊于蘆課宅仁糠但遇寒翅S3眠趟磚S2野栽S3弄鵝昏胞某晚取S衰2東逼嘴劇泡S1胸銜裁矛吐貝拿S壓1位移(cm)位移(cm)揚(yáng)娘溜吉度孩位移(cm)位移(cm)2b=35m,f/2b=0.62b=35m,f/2b=0.5荷載(kN/m2b=35m,f/2b=0.62b=35m,f/2b=0.5荷載(kN/m2)荷載(kN/m荷載(kN/m2)茂借嘉狂S4陰蒸偷量籍壓膽S4陡S3介大羅亞陽新亞槽S3調(diào)叨牢慨終案癢悔芽費(fèi)庫柏等俘酸燦S規(guī)2湖存皆持松S牙2芳調(diào)圾搞臺S1舌弦置痰疏假舊么S1洪位移警(猛c藥m悲)愿案潔倘駝越階位移螺(灰c裁m真)2b=40m,f/2b=0.32b=40m,f/2b=0.22b=40m,f/2b=0.32b=40m,f/2b=0.2荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)姨揪傻漫S4嗎恢輕囑留續(xù)基S4筑燕列學(xué)S3尋撲網(wǎng)四若梯帖舅扶談縫S3綿崖適甩始S2艦練嗎掛憶帽寶響S2習(xí)S1擾姓鳥奸徒斤S1托丸瑞給嘩鞠位移法(范c渣m匠)廊戶刪腿雖陷昂位移游(狼c屬m園)2b=40m,f/2b=0.52b=40m,f/2b=0.42b=40m,f/2b=0.52b=40m,f/2b=0.4荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)S4蜜害杠順粘裙S3某靠宗袋宮饒S4隸術(shù)裂蛛附訪辣輩珠嗽甜倉S3有馬潮中鋒S2印坐示腰辮拜懲S丸2匠驕謠恨之芒S1杰解士喊仿桌S1膝位移駐(緣c搬m稻)邁炎初削欲燈饑位移邪(濫c奮m兆)粱圖液3.1亡(存續(xù)耗)2b=40m,f/2b=0.62b=40m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)2b=45m,f/2b=0.2鮮邀顯泊慧草S4縫陸郊揪那駛S4元諷愉既助瑞啄S3蝶物您假搏S3旋極箏尊泄S2草仰殿幣吊惰S2匹偽敲像前S1卵畝跌添權(quán)回S1虧轎腎追伙姑鉗柴犁機(jī)士碧位移抄(殲c振m鞠)候發(fā)團(tuán)扒蝴棋神位移礙(喬c驕m婆)2b=45m,f/2b=0.32b=45m,f/2b=0.42b=45m,f/2b=0.32b=45m,f/2b=0.4荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)盞許慕嚇S4銳蒙你橡天劈捐S4S3液夠治競閉S2受嶼光鑼紐祥凝屢S3若測夏瘋備明S1吐嚇采榴也概S2裹雖付奴走果醋凡窯催粘旅S1放豐狀盯任余切攤該窗蓋帽狼位移艱(倆c泳m信)費(fèi)辜卡樹蕩運(yùn)分位移博(綢c解m謝)荷載(kN/m2)2b=45m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)2b=45m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)2b=45m,f/2b=0.5崗忠泉欲附S4閱召恒斯傍灑偵威S4雞S3闖吵獻(xiàn)爪事躬方牢S線3盛席喚呼S2久臥宇天炎胳宵丈S2形乎唱S拆1面式蔥妙艙買深雷S1迷巧床受載茫甘蜂順鉤益蓋位移第(詢c勁m弦)餡值彈此移膝標(biāo)位移儀(而c吐m乓)荷載(kN/m2)2b=50m,f/2b=0.2荷載(kN/m2)2b=50m,f/2b=0.22b=50m,f/2b=0.3荷載(kN/m2)S4少纏嫩厘萄S4洽隆隸盞識瞧偷過S電3栽鈴俘朗S3職肌品從墳幅錄S2崗榜礎(chǔ)構(gòu)S2斜礎(chǔ)蘇甲繞針鋼梨賢柳安末S1四躬紗敗盤S極1攪侵替勇迫那位移栗(丈c鬼m?。┰Q鎰趬蛐谰晡灰葡恚ㄔ詂麗m側(cè))臂圖假3.1槐(灌續(xù)誤)荷載(kN/m2)2b=50m,f/2b=0.42b=50m,f/2b=0.5荷載(kN/m2)2b=50m,f/2b=0.42b=50m,f/2b=0.5荷載(kN/m荷載(kN/m2)S4趙鉆花笑枝S4游魔滔協(xié)量隨藥S3濟(jì)解岸追S3晨臥確斥蟲矛央S半2S2揉雖愿冊濱S1挖圖色升米修住S1嘆放區(qū)更峰透變穿坑頑伴社位移澇(泉c癥m反)但感乎鑰飛聞技位移故(氏c盼m裳)2b=50m,f/2b=0.62b=50m,f/2b=0.6荷載(kN/m荷載(kN/m2)萬室任禁垮溝梁議任動坑尊供S病4向S3舞舌銜翼銀壺賴巴遲解售鮮均餅筆裝特稠S2S1敢飼鑰龍渠多外炒驟艦繡渡位移(cm)位移(cm)圖3.1(續(xù))圖3.1(續(xù))妖f/2b=演0.2舞握蹈靠挨妻f彼/2b=0.鵲3牢f/2b=乘0.4勤天喪底悟兩f啄/2b=0.袋5鄰f/2b=0育.6自圖外3.22紐b嗓=番30m嘗、桿件截面捎為芽S語1捉的結(jié)構(gòu)屈曲模凡態(tài)膽由圖看出,與發(fā)理想結(jié)構(gòu)相似孝,考慮初始缺責(zé)陷時(shí)結(jié)構(gòu)的荷唉載奪-欣位移曲線也具改有良好的規(guī)律霞性,屈曲后結(jié)蒙構(gòu)的剛度矩陣后是非正定的,狼荷載呈下降趨移勢;但由于各穿結(jié)構(gòu)的特征值候屈曲模態(tài)不盡鷹相同,導(dǎo)致有以初始缺陷時(shí)結(jié)半構(gòu)的屈曲模態(tài)際相互間有所差寶別,位移最大麻點(diǎn)不出現(xiàn)在同瓦一位置。從屈斯曲模態(tài)圖可明乖顯看出,具有配初始缺陷時(shí),才結(jié)構(gòu)很快在局聾部發(fā)生較大凹門陷,說明初始艇缺陷對本結(jié)構(gòu)等穩(wěn)定性的影響宜較為敏感,躁表道3.慨1午~柏3.賞5題給出了各個結(jié)喇構(gòu)的缺陷影響偉系數(shù)(定義為極有缺陷時(shí)結(jié)構(gòu)賀的極限承載力牛與理想結(jié)構(gòu)的螞極限承載力的蘇比值),更為支直觀的表明了聞這一敏感性。型表瘋3.1牽兄缺陷影響系數(shù)香(巧2淺b映=斷30m服)割嫩銜呢矢跨比銷截面膚0.2擋0.3模0.4煮0.5大0.6瘦S1冬0.6952膝千0.6356懇鞭0.6653頑胳0.5097暑小0.6323軍氣S2蹄0.7209蹈葵0.6673純叛0.6822驅(qū)翅0.6004嘴級0.6926售洪S3拒0.5678寬躺0.7218業(yè)聞0.6415勻流0.6040咽面0.7669棒論S4弦0.5596更翼0.8034彈驚0.6469圓嚷0.6213叉尋0.8209融慨表蛛3.2新營缺陷影響系數(shù)擺(儲2腔b大=野35m槐)章拆廟矢跨比潮截面潔0.2藝0.3占0.4酷0.5翠0.6妄S1猜0.6841灶垮0.6618紹敲0.4906柏賽0.4927唉嗎0.7372狂渾S2撿0.7521劫蓋0.6787最專0.5743籌弊0.5738揀起0.9920志船S3松0.5843村腹0.7158身瓣0.6765棗順0.5852親旋1.0417炎割S4纏0.5993忘驟0.7736食洞0.6039抹團(tuán)0.5985娛領(lǐng)1.0167旦刻表耕3.3準(zhǔn)瘋?cè)毕萦绊懴禂?shù)痛(盈2焰b奸=擴(kuò)40m復(fù))嚴(yán)翠滲爺矢跨比悟腔益截面虧0.2頸0.3嚷0.4偶0.5租0.6駱S1匆0.6755倆撈0.8049壯缺0.4930辱期0.5109詢蛛1.0187液朋S2催0.6118災(zāi)韻0.6779杏逼0.8842距北0.5759呀嚼0.8899怎瀉S3乎0.6187堵閘0.7500劣照0.5661越羞0.5937便寺0.8889粗懇S4勺0.6291壟此0.8024新兄0.5743熟宵0.6296恢舊0.8691飄皇表蹲3.4戚善缺陷影響系數(shù)娘(奇2迷b寬=歲45m條)南棵墓矢跨比訂截面耀0.2宿0.3評0.4蹄0.5寄0.6部S1珠0.6730扣襯0.7505四承0.7228號謝0.6282字療0.8702襖主S2余0.5857隊(duì)宣0.5962息于0.7891殼舒0.6797蠶惱0.8658傷曾S3英0.5954今紛0.6798番奮0.7492著托0.6926揪劇0.8520媽贏S4既0.6061蟻賺0.6310植孔0.7117趴糧0.7003宣孕0.8736梳冶表驕3.5蟻激缺陷影響系數(shù)竹(陳2尋b盡=占50m濟(jì))彎湖亭蛙矢跨比衡弱截面握0.2寄0.3猜0.4網(wǎng)0.5礎(chǔ)0.6汁S1瘡0.5248宋桌0.7233逮竟0.7894援厲0.8550粥舊0.8490刷線S2殖0.5025丙嬸0.8860布姜0.7922層序0.8109膽謙0.8626返符S3味0.5036憑最0.9653天尊0.8139蒜委0.8071躁瘋0.8174哄郊S4體0.4969僑殺0.5823伴溝0.8517錯欠0.8397鏈萍0.8073息旅對四種截面的憲缺陷影響系數(shù)皂合在一起,取廣其平均值,如凍表誕3.隸6截所示。慎表甚3.6蹄來平均缺陷影響緩系數(shù)脫誘轎矢跨比映短彈跨婚(夠m)芬0.2坊0.3睬0.4垃0.5作0.6換30鬧0.6359早雕0.7071都己0.6590罩文0.5839東截0.7282賊娘35傅0.6550憐西0.7075便投0.5863瓶赤0.5626趴專0.9469抗葵40初0.6338智處0.7588正閥0.6294石吼0.5775劣厲0.9167烤發(fā)45刑0.6151掀妨0.6644提籮0.7432駁誘0.6752日糠0.8654離準(zhǔn)50環(huán)0.5070文伯0.7892凳檔0.8118礦府0.8282士長0.8341必盲從以上熟表案3.激1奉~逢3.健6版可看出,當(dāng)結(jié)瘦構(gòu)具變有按L/100對0渾的初始缺陷時(shí)枝,其極限承載斃力約下降到理蹄想結(jié)構(gòu)扛的閥5榜5秀%宜~霸7俊5記%,這原比友K軋8多型單層球殼的叨影響系數(shù)(對首應(yīng)值謎為騙5燈0在%甲~饒7受0湊%攝[3]卸)略高。缺陷辛影響系數(shù)與結(jié)卡構(gòu)的矢跨比有片一定關(guān)系,但疏對橢球面單層卷網(wǎng)殼來說,并逆沒有變化規(guī)律與可尋;還發(fā)現(xiàn)鮮,當(dāng)矢跨比達(dá)襯到陸0.即6濫時(shí),初始缺陷瓣對結(jié)構(gòu)的影響木趨小,約當(dāng)為思9蟻0從%,個別的甚鏟至出現(xiàn)極限承自載力增大的情扛況。囑以上分析均是于針對結(jié)構(gòu)具匙有縱L/100男0遙的初始缺陷,內(nèi)而為了對缺陷近的影響有一個班更為完整的了海解,還需進(jìn)一伴步研究不同大櫻小的初始缺陷帽對結(jié)構(gòu)靜力穩(wěn)特定性能的影響亂。因此,文中撓選取了短跨為銷35m隔、三種矢跨比攔(伸0.沸2著、待0.亦3棍、渠0.裁5學(xué))、桿件截面海尺寸分為針S季3藏的網(wǎng)殼,考慮孔八種不同大小柴的初始缺陷(甜依次觸為丹3竹、衣5給、罵1賢0隨、斬2征0揪、定3淺0暈、恢4挖0乘、敏5拴0姨、犁60c轎m呢)進(jìn)行分析。炒圖世3.桌3淡給出了結(jié)構(gòu)在釀具有這些缺陷瀉時(shí)的荷敵載抬-捆位移曲線(為藝了比較,圖中宵也包括了理想化結(jié)構(gòu)的荷碼載窮-熄位移曲線籃)攜,吳圖折3.擱4吐則給出了結(jié)構(gòu)蟲的極限荷載隨窗缺陷值變化的及曲線。櫻從圖中可以看尊到,結(jié)構(gòu)的極濫限荷載在開始續(xù)階段,隨著初黎始缺陷的增大扭迅速降低,在沿缺陷至柔30cm緩左右(羞約訪L/15惡0戲)時(shí)達(dá)到最小亡值,此時(shí)結(jié)構(gòu)理極限承載力為響理想結(jié)構(gòu)開的訪3靠6豪%左右。當(dāng)缺燙陷再進(jìn)一步增搜大時(shí),結(jié)構(gòu)極揉限承載力反而爪呈上升趨勢,辣這與我們對初慣始缺陷的普遍梢認(rèn)識不同,甚托至相反。實(shí)際灑上,當(dāng)初始缺維陷值超過一定秤限度后,結(jié)構(gòu)繪已嚴(yán)重偏離原川來曲面的形狀逐,結(jié)構(gòu)的屈曲而模態(tài)發(fā)生了變票化,存亞在薄“竊形狀畸別變未”漏現(xiàn)象日[3]鹿。這種具有過迅大初始缺陷的滾結(jié)構(gòu)剛度很小刻,位移發(fā)展很乎快,盡管極限昆荷載可能仍保聯(lián)持上升趨勢,摩但在工程上已佛經(jīng)沒有意義。秒因此,從實(shí)用武角度考慮,??梢孕职涯鍸/15支0湊的缺陷作為結(jié)俊構(gòu)可接受的最畏大缺陷,同時(shí)顯可以把理想結(jié)便構(gòu)極限荷載矮的爬3肥6響%作為實(shí)際有暈缺陷結(jié)構(gòu)的極寫限承載力。計(jì)日算還可得到,每當(dāng)缺陷值穗為柳L/30草0呀時(shí),從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm納極限荷載約為搖理想結(jié)構(gòu)改的本4讀0針%,比單爺層頓K不8羞型球殼的比值驟(對應(yīng)值鞋為牲5設(shè)0旱%毫[3]念)稍低。從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm荷載(kN/m荷載(kN/m2)李呆紅位移涂(膏c妖m以)垂(姓a忽)扣2習(xí)b粉=蔬35m非,良f/2存b忘=身0.箱2豈,潮S燒3刻截面從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm荷載(kN/m荷載(kN/m2)位移(cm)掙(勵b奧)覺2不b途=桌35m循,慧f/2嚇b旨=紫0.削3犁,器S蔽3潛截面從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、60、30、40、50cm從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、60、30、40、50cm荷載(kN/m荷載(kN/m2)位移(cm)珠(蜂c談)糞2稅b釘=稅35m造,裹f/2迎b飯=格0.掀5幣,稱S娃3秘截面萬圖量3.3鵲膊不同初始缺陷疤時(shí)的荷腸載完-接位移曲線荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)垮缺陷聾(抬c判m垃)筋慨膽損泊協(xié)剩余缺陷胞(控c拾m也)邊(駐a桑)服2甲b埋=篇35m單,步f/2玉b焰=擁0.勵2隔,域S喂3諸截趁面配至被午(街b梯)培2籮b潛=總35m攜,厘f/2惜b魄=驟0.在3觸,巖S充3宣截面荷載(kN/m2荷載(kN/m2)缺陷(cm)陶(永c忙)倒2溝b壤=塵35m釋,煩f/2撓b喚=踏0.鋪5績,嬸S故3簽截面糧圖父3.4排舍極限荷載隨缺跟陷值變化曲線茫3.4護(hù)培荷載不對稱分句布對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定調(diào)性的影響著從實(shí)際應(yīng)用角皇度出發(fā),結(jié)構(gòu)唇所承受的外部法荷載不可能都舊為滿跨對稱分粥布,比如施工蒙檢修荷載、不口確定的風(fēng)荷載道等等,這些因掘素都可能會產(chǎn)植生結(jié)構(gòu)承受荷蜘載的不對稱性腫,因此本節(jié)即馬討論荷載不對詞稱分布對單層粥橢球面網(wǎng)殼靜廟力穩(wěn)定性能的蠶影響。彈為方便起見,乞文中所討論的世荷載只考慮兩娘種:滿跨均布灘和半跨均布;卡恒載咳(舟g勵)滿跨均布,錄活載員(喊p勝)半跨均布,糊兩者考慮以下畏比例進(jìn)行組合聚:判p/寫g孤=鉤0膝、宋1/梳4宿、瘋1/假2推。由于橢球的件特殊性,它具裙有兩條不同的軍對稱軸(長軸庭和短軸),所冷以在后續(xù)分析耕中,對每個算訪例均考慮了活著載關(guān)于這兩條廊對稱軸不對稱奴分布的情形。眠為節(jié)省篇幅,父圖獄3.默5放只給出了采著用圖S出3園截面、五種短渡跨、五種矢跨紋比的結(jié)構(gòu)荷相載我-倘位移曲線。便掠于區(qū)別,將各駕算例依次記為吊:緒SL竿1清(妄p/條g增=哥0柏)素、邀SL硬2鳴(片p/雨g床=腐1/會4灘,關(guān)于短軸不輝對稱分布)擺、高SL悉3逼(型p/竭g賞=冤1/肚4倒,關(guān)于長軸不沿對稱分布)會、妙SL資4罷(洋p/衛(wèi)g袍=冷1/皇2慌,關(guān)于短軸不購對稱分布)犧、執(zhí)SL姜5賠(父p/見g盾=框1/平2案,關(guān)于長軸不惑對稱分布),翼同時(shí)為了便于甘對比,各條荷慣載社-狠位移曲線均以泊總荷載研(揉p+棉g震)作為縱坐標(biāo)扒。2b=30m,f/2b=0.3荷載(kN/m2)2b=30m,f/2b=0.2荷載(kN/m2)全嗎橋頑2b=30m,f/2b=0.3荷載(kN/m2)2b=30m,f/2b=0.2荷載(kN/m2)咐領(lǐng)皮脂診怖姑鐘奏挪剝瞞句牙趨控?cái)R體婦責(zé)漏叨福凈洽掘推強(qiáng)街鉆絹難寇腥術(shù)京杰劉信蒜寨言俯位移族(映c本m幼)焦錫藏惕督咐艘位移臂(躁c毫m雅)2b=30m,f/2b=0.42b=30m,f/2b=0.5蔽繳桑錘補(bǔ)開2b=30m,f/2b=0.42b=30m,f/2b=0.5荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)窮經(jīng)目盛柿蠢程檔見賤搞傾域慧仿奮此梯采輸伍四跡費(fèi)漫筒膛交憐檢遣揭批安冬規(guī)綁斑沫賽晴紙領(lǐng)膨扣速費(fèi)懇傘滾汽位移熱(貌c逃m尋)幼施熄卡臣浩便位疫移嶺父(樓c廟m垮)荷載(kN/m荷載(kN/m2)2b=35m,f/2b=0.22b=30m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)2b=35m,f/2b=0.22b=30m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)毅裹露坐畜格腿封希串寬境俱薪可光充壯蝕盒肯噴扎帆勿笑京終吸求猴灣首釀是剃翅嶺葡投稅退毅陷襖軟厲攪塌挨圈洽巡譽(yù)摩與穗擦位移民(撐c趟m降)分蹲壓齒渾撈式位移注(緒c心m截)2b=35m,f/2b=0.4荷載(kN/m2)2b=35m,f/2b=0.32b=35m,f/2b=0.4荷載(kN/m2)2b=35m,f/2b=0.3荷載(kN/m2)圍鄰御嫂計(jì)服哥歲趟協(xié)勻選訂垃眨吼診眨福蒙芽刷伯囑舉墨鷹或交文遇寬稀刺盟畢蜜運(yùn)搞稼貼徒縫拼象位移(cm)位移(cm)位移(cm)位移(cm)題晶副家挖絹脂圖昏3.5五冰結(jié)構(gòu)在不對稱玻荷載作用下顏(沒p/貓g楚=攜0敏、違1/洽4具、汽1/拐2瘦)的荷候載騰-健位移曲線荷載(kN/m2)2b=35m,f/2b=0.5荷載(kN/m2)2b=35m,f/2b=0.52b=35m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)堵麻依藥逼展尼冶婦凱穗共噴鑄季板根仿社肝步佩核沸且國邪寇飄鄰健皇遞禽杰菌每遵全驅(qū)漿滔爸餓柴醋光聾綁午貴伏濫倡位移耀(贏c父m厘)灰旦她作屯管予位移秧(內(nèi)c咐m(xù)博)2b=40m,f/2b=0.32b=40m,f/2b=0.22b=40m,f/2b=0.32b=40m,f/2b=0.2荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)踐立迎賞和寺貴餐殘堵旦槳坐所悲澤胳羞敲銳恨鹿躲鉆朝泳全歌愚美匙鹽蹦之天循尿昏稻述縣臂煩屆尿盞鷹酒機(jī)司位移伯(揪c晝m舒)生妄為風(fēng)奏著宇位移革(紛c撿m炮)2b=40m,f/2b=0.52b=40m,f/2b=0.42b=40m,f/2b=0.52b=40m,f/2b=0.4荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)職傍腿紡蟻城樓維渠驗(yàn)芹扣捷垮科姿癢劑劃閑懇努騙帥顯城童柜蒼加碰型滋餃干侍壘灌匆丘毒鎖聽器灘坡位移躁(抱c纏m伙)它駕舒凍友失菌位移幣(援c所m機(jī))2b=45m,f/2b=0.22b=40m,f/2b=0.6荷載(kN/m22b=45m,f/2b=0.22b=40m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)貌吊似舍舒蒼走欣示衡吹瓶州棗鈔紗渡劣耕推礦淺史城咱雨稀喊建兵陣沸粗蛾狐結(jié)滾廚攀重開隙綿獅弓右鄉(xiāng)穿淡蝦鄙播任客窄位移貸(旅c旅m擠)鎖味桃鬧薪飛遵位移抱(英c未m霞)沿圖月3.5帆世(續(xù))2b=45m,f/2b=0.42b=45m,f/2b=0.32b=45m,f/2b=0.42b=45m,f/2b=0.3荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)告通朝垃面蓮立純飄貌銹優(yōu)饅博廳爺萌植葬裹輕鄰輩檔鉆扎睛顯兄懶蘆阿籠望閥濃泰若領(lǐng)軍械俊液蘇隨日逼早博蝦冷執(zhí)濫顛籠碰銀辯養(yǎng)位移孟(欄c藝m添)轉(zhuǎn)蓄園需棋夏跑位移印(傷c酬m凱)2b=45m,f/2b=0.52b=45m,f/2b=0.52b=45m,f/2b=0.6荷載(kN/m22b=45m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)哲加余羅礎(chǔ)章媽墨貴紹蓋軋雨錘碗薪腥筋機(jī)漁情映貿(mào)萌掃購動究瓶既匠飼黨澆癢起機(jī)仰善調(diào)枝粘約曉妄語烈斗填洗館俘雜弄虹雖位移魚(覺c嗎m務(wù))暈壺還劫債璃奉位移貌(靈c歐m虹)2b=50m,f/2b=0.32b=50m,f/2b=0.2荷載(kN/m22b=50m,f/2b=0.32b=50m,f/2b=0.2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)湖周敞顯雨悄想礙擱寄瞇尖護(hù)針彎斷水變象襯裹需席猶復(fù)奇急泳敞愈境膠火事稿無禮跟影排嫩毅京花矛窩核站炭積渣位移巷(更c(diǎn)植m縫)佳姓殲草脆咱拴位移躁(筑c減m眾)2b=50m,f/2b=0.52b=50m,f/2b=0.42b=50m,f/2b=0.52b=50m,f/2b=0.4荷載(kN/m2荷載(kN/m2)荷載(kN/m2)娘竹夜墻孕山夾巨鴿競敬月造奇吃牢演迅門煉橡汽達(dá)劉燦兔齒蒙壺呈壁娃封判吸坡倉四票鴿牙澇抓垃筍校位移烈(挎c秋m殺)眼掏伍診索新謝位移界(霉c環(huán)m題)洋圖范3.5盟五(續(xù))荷載(kN/m2)2b=50m,f/2b=0.6荷載(kN/m2)2b=50m,f/2b=0.6杯訓(xùn)摸判鑄釋絞每帶栽疊語遇紅村為刪掀刻須晌擴(kuò)若戚擠丑葡焰挪映晌魚仍犯效塵強(qiáng)磚誼閣怨謎猾位移(cm)賄圖按3.5楊夏(續(xù))賀從趣圖鉛3.售5膊中可看到,各勇個算例在不對旦稱荷載作用下余(利p/技g壇=倒0攪、吹1/它4叔、冰1/威2辱)的極限荷載調(diào)幾乎相等,甚伐至有些情況下裙五條曲線幾乎不相互重合。制表部3.扇7蘇給出了不對稱核荷載作用下的續(xù)結(jié)構(gòu)極限承載帖力(敢以容p+賓g即作為指標(biāo))相欠對于對稱荷載追情形的比值。拿從表中可清晰鑒的看到,這些歪比值都圍骨繞刃1.版0傻作上下浮動。槳由此得出,不吼對稱荷載的作鳳用惕對住K煙型單層橢球面映網(wǎng)殼的承載力帝影響不是很敏霜感,這與單點(diǎn)層永K弱型球面網(wǎng)殼叫表互3.7刊移不對稱荷載影優(yōu)響系數(shù)勞(銹S革3侄截面)套短跨(凱m孩)庫矢跨比棒p/g=1/誓4姥p/g=1/熊2撇關(guān)于長軸旺不對稱分布身關(guān)于短軸哭不對稱分布層關(guān)于長軸在不對稱分布迫關(guān)于短軸嶺不對稱分布喪30撇0.2陡0.84問0.97陪0.79念0.86輝0.3旬0.89吳0.96宿0.84喬0.96篩0.4次0.88繪0.94聽0.84吼0.90膛0.5滅0.95壓0.98逮0.94色0.97太0.6放1.11吐1.11仔1.18攀1.19猛35高0.2使0.89草0.93尸0.82程0.98愁0.3辯0.94里0.94仔0.88粥0.99籮0.4釣0.98會0.97捆0.94詢0.99水0.5優(yōu)0.99航0.98權(quán)0.97側(cè)1.00到0.6漢1.12么1.14疾1.22聲1.23于40臭0.2興0.89紋0.90狡0.87泄0.88仙0.3描0.96流0.92傳0.93喂0.91輝0.4旋0.99態(tài)0.95鮮0.99好0.95抹0.5休1.00河0.97氣0.97患1.01膛0.6闖1.12彈1.13覆1.22連1.24疤45僻0.2候0.88舍0.88洪0.86呼0.87篩0.3輩0.89稍0.89你0.87紫0.87遮0.4真0.94垮0.92滋0.91控0.91急0.5定0.97倡0.95園0.94隸0.95冷0.6婦1.11負(fù)1.11切1.21撞1.22錢50眠0.2將0.73水0.73項(xiàng)0.78駛0.78拖0.3龜0.84鼠0.84亞0.82以0.82島0.4拿0.97政0.97辨0.88撤0.88洋0.5誰0.93瀉0.93膚0.95恐0.95糊0.6買1.13無1.13茶1.23趨1.23械表三3.8慈肯反對稱干擾影批響系數(shù)反(鉗S簡3泳截面)儲短跨(梁m列)步矢跨比拼p/g=1/綠4橋p/g=1/轉(zhuǎn)2謀關(guān)于長軸址不對稱分布飲關(guān)于短軸握不對稱分布脾關(guān)于長軸咐不對稱分布秤關(guān)于短軸縱不對稱分布姥30蛇0.2途0.76殲0.88雅0.66劉0.72役0.3星0.80混0.86測0.70款0.80煩0.4委0.79離0.85廟0.70秒0.75格0.5陵0.85補(bǔ)0.88都0.78蕩0.81料0.6販1.00秘1.00僚0.98仇0.99掘35款0.2屑0.80綢0.84屢0.69欠0.81握0.3返0.84怕0.85段0.73廢0.83找0.4膨0.88靠0.87嘩0.78碼0.82便0.5蘇0.89掉0.89雪0.81批0.83邊0.6街1.01棵1.02宇1.02豈1.02未40牛0.2鵲0.80纏0.81廁0.72夕0.73驢0.3情0.86牲0.83鬼0.77黑0.76壁0.4著0.89籠0.86照0.82漢0.79芽0.5溜0.90用0.87使0.

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