考虑杆件失稳的初始缺陷单层网壳极限承载力分析

丁 阳 ，齐 麟，杨律磊，李忠献

(1. 天津大学建筑工程学院，天津 300072；2. 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津 300072)

设计单层网壳时须考虑结构的初始几何缺陷进行荷载-位移全过程分析以计算结构的极限承载力[1].目前计算初始几何缺陷单层网壳极限承载力的方法有 2种[2]：①随机缺陷模态法，利用正态随机变量模拟节点安装偏差，取一定样本容量的缺陷模态进行结构荷载-位移全过程分析计算结构极限承载力，取最小值作为设计极限承载力；②一致缺陷模态法，以最低阶屈曲模态作为结构最不利初始几何缺陷形式．随机缺陷模态法能真实反映结构的工作性能，但计算结果不稳定，依赖所选取的样本；一致缺陷模态法只需进行一次荷载-位移全过程分析，但该方法不适用于非线性效应明显的结构，这是因为：屈曲模态分析建立在线弹性假定的基础上，最低阶屈曲模态仅能反映加载最初阶段结构的变形趋势，而随着荷载的增加非线性结构的变形趋势不断变化．有学者通过算例分析指出利用一致缺陷模态法不能得到网壳结构的最小极限承载力[3]．目前对初始几何缺陷单层网壳极限承载力的研究都没有考虑杆件的失稳效应，认为按照规范选取杆件截面时已考虑了杆件稳定[2,4-5]．设计荷载作用下杆件不会失稳，然而进行荷载-位移全过程分析时结构将承受高于设计荷载的作用，杆件可能失稳．针对以上问题，本文……