關于用Midas-Gen對單層球殼屈曲分析的方法

摘 要:隨著現代科技的發展，對于計算機軟件的應用越來越多，甚至可以說是計算機軟件在人們工作中是必不可少的工具。對于我們建筑行業也不例外，計算機軟件在不斷的更新發展，現在鋼結構設計人員除了使用3d3s，sap，Ansys等軟件外，用midas軟件的人們也越來越多了。本文將用Midas－Gen對單層球殼屈曲分析過程進行介紹。現以直徑為80米、矢高為68米的單層短程線型球為例進行介紹。(網殼結構的穩定性是單層網殼結構設計中的關鍵問題。)

關鍵詞:單層球面網殼屈曲分析穩定

中圖分類號:TP31文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0057-01

沈陽沈北新區市民活動中心單層球殼，直徑為80m、矢高為68米的單層短程線型球，桿件采用圓鋼管，主要規格為圓管Φ159×5，Φ180×6，Φ219×8，Φ245×12，Φ299×14。材料彈性模量，剪切模量，網殼僅承受豎向和水平荷載，制作情況為周邊鉸接，網殼恒荷載為:1kN，風荷載為:3kN，桿件均采用梁單元。

第一步:建立模型

短程線球面網殼是由正20面體在球面上劃分網格，每一個平面為正三角形，把球面劃分為20個等邊球面三角形。在實際工程中，正20面體的邊長太大，需要再劃分。再劃分后桿件的長度都有微小差異。本文主要對每邊劃分成了12份。該結構建模型采用軟件autoCAD。

第二步:定義桿件

將CAD建完的模型導入midas軟件，將桿件定義截面、材質。

第三步:添加荷載

荷載均為集中荷載:恒荷載為1kN;風荷載為3kN。

第四步:計算分析

添加荷載組合，進行分析。

進行屈曲分析設置:模態數為6，屈曲分析荷載工況考慮恒荷載和風荷載。運行分析。

第五部:查看結果(由于篇幅有限，現只給前三個模態)(如圖1）

第一模態(臨界荷載系數＝26.9)

第二模態(臨界荷載系數＝26.9)(如圖2）

第三模態(臨界荷載系數＝28.8)(如圖3）

結論:根據以上分析的結果我們不難判斷出結構的薄弱區，然后采取相應的辦法和措施去處理。通過以上的操作，能讓讀者熟悉用midas軟件對單層球殼屈曲分析的操作過程。對于鋼結構設計人員來說，如何選用適當的軟件對結構作合理的分析是至關重要的，因此，本文對于學習單層球殼屈曲分析的人員來說是不無裨益的。

參考文獻

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[2]鋼結構設計規范(GB50017-2003)[S].北京:中國計劃出版社，2003.

[3]分析設計與原理，北京邁達斯技術有限公司.