5-网壳屈曲分析.pdf

【网壳屈曲分析】是结构工程中对薄壳结构稳定性的一种重要研究，主要关注结构在承受荷载时可能出现的非线性变形。在本文中，我们将深入理解如何使用MIDAS/Gen软件进行单层网壳的屈曲分析。 屈曲分析是用来确定结构在超过线性弹性范围后的稳定性能，特别是预测结构在达到临界荷载时可能的屈曲模式。在【例题8】中，我们看到一个单层网壳结构的分析流程，包括模型的建立、荷载的输入、屈曲控制数据的定义、分析的执行以及结果的解读。 1. **模型与荷载工况**：网壳结构的几何形状、边界条件和构件类型是分析的基础。荷载工况包括自重、屋面恒荷载和活荷载。自重由材料和截面信息自动计算，而屋面荷载需直接施加到节点上。 2. **输入荷载**：在开始分析前，需要设定荷载工况，比如静态荷载工况，区分不同类型的荷载（如恒载和活载），考虑荷载分项系数以符合设计规范。 3. **屈曲分析控制数据**：在主菜单的"分析"部分定义屈曲分析控制，这一步骤用于寻找结构的基本屈曲模态，即第一屈曲模态。屈曲向量对于理解结构的屈曲模式至关重要。 4. **运行分析**：执行屈曲模态分析，得到结构的最低阶屈曲模态，这提供了结构可能的屈曲路径。 5. **考虑初始缺陷**：实际结构可能存在制造或施工误差，这些误差在分析中被称为初始缺陷。通过将屈曲向量与规范允许的最大初始缺陷比例计算，可调整节点坐标以反映这些缺陷，形成新的模型。 在MIDAS/Gen中，这个过程涉及使用软件的各个功能，如输入荷载工况、定义自重、施加屋面荷载、设置屈曲分析参数、查看和解释屈曲模态结果。此外，Excel表格被用来计算初始缺陷，并更新模型的节点坐标。 网壳屈曲分析是评估结构在荷载下的安全性和设计优化的关键步骤。通过MIDAS/Gen等专业软件，工程师可以更准确地预测和预防结构可能出现的不稳定行为，从而确保结构的稳定性和耐久性。