三种局部双层网壳的谐响应分析

刘蒲云

摘要：本文根据笔者多年工作实践经验，具体针对三种不同形式的局部双层网壳结构的谐响应分析进行比较。

关键词：网壳结构 谐响应分析

1.局部双层网壳结构简介

网壳结构网格均匀，刚度大，是一种应用最为广泛的大跨空间结构形式之一。根据结构主要传力路线特点、建筑美观以及经济指标，将双层网壳结构的下弦、腹杆大幅度抽空或在单层网壳局部区域增加下弦杆和腹杆构成双层，从而形成具有受力合理、结构性能优异、形式简洁美观、经济实用的局部双层网壳结构形式就成为网壳结构新的发展方向[1]。

2.局部双层网壳采用的单元模型

本文采用大型通用软件ANSYS程序。计算模型的单元采用BEAM189单元和MASS21质量单元。

本文网壳结构的每根杆件划分为4个单元，且杆件与杆件均考虑为刚接。取材料为Q235钢（考虑为理想弹塑性）。支座为三向固定铰支座，分布在网壳最外环的每一节点处（主肋为下弦节点）。结构承受均布设计荷载2kN/m2（以质量单元的形式加在上弦结点的内部结点），外荷载均集中于上弦结点的内部结点，不考虑屋面板和檩条对结构刚度的影响。

2.1 局部双层网壳结构的选型与建模技术

本文的研究对象为在典型的K6凯威特[2]单层网壳的基础上生成局部双层网壳模型。

图1结构形式Ⅰ的透视图 图2 三种结构形式的平面图 图3 结构形式Ⅱ的透视图 图4 结构形式Ⅲ的透视图

本文所探讨的三种结构形式均为50m跨，每种结构形式考虑4种矢跨比：1/5，1/6，1/7，1/8；……