考虑强弱轴影响的矩形钢管网壳结构弹塑性稳定性分析

摘要

在单层网壳结构中，存在强弱轴的矩形钢管较圆钢管、方形钢管在结构受力合理性、材料性能充分利用上存在优势。首先通过一组算例对比分析了圆钢管、H型钢、方形钢管和矩形钢管四种杆件形式在网壳结构曲面内外承受双向压弯的稳定性差异，随后将矩形钢管带入装配式节点的弹簧单元有限元模型，对比刚接模型进行研究，得到了节点域、节点刚度、初始缺陷幅值、矢跨比等参数对结构稳定承载力的影响规律。结果表明，矩形钢管的稳定应力在两个方向上可以达到平衡，且在强轴方向的稳定应力要低于同截面面积的圆钢管和方形钢管的稳定应力；对于截面存在强、弱轴且在截面两个方向材料充分运用的杆件，其弱轴方向抗弯刚度的影响不可忽视。

关键词

单层网壳结构 / 矩形钢管 / 装配式节点 / 弹塑性稳定性能 / 精细化数值模型