聂义田 李亚敏

(1.煤炭工业郑州设计研究院股份有限公司，河南郑州 450007;2.河南建筑职业技术学院，河南郑州 450007)

0 引言

网壳结构的边界支座，是实现边界条件假定的重要途径，也是影响单层网壳结构稳定承载力的一个很重要的因素。在分析边界条件对单层球面网壳结构稳定性的影响方面，大部分学者将研究重点放在了几何非线性方面。在同时考虑材料非线性和几何非线性的研究领域，很少有人涉足［1-4］。

本文共选用了58例单层球面网壳结构，从双重非线性有限元方法的原理出发，利用ANSYS，分析了边界条件对单层球面网壳结构稳定性的影响。

1 ANSYS模型参数分析方案

有限元分析采用ANSYS软件中的Beam188单元，该单元为2节点二次梁单元，基于Timoshenko梁元理论，该梁元在非线性分析中能考虑大变形、大转角和大应变效应［5］。材料的本构关系采用理想的弹塑性模型，应用经典的双线性随动强化准则［6，7］，定义材料的屈服应力为σy=210 MPa。屈服准则采用Von-Mises屈服准则［8］。

2 周边刚性支座与周边铰支座的影响分析对比

现在将分析的结果用表格的方式来表示出来，如表1～表3所示。

表1 40 m跨度结构周边刚接时的双重非线性临界荷载

表2 50 m跨度结构周边刚接时的双重非线性临界荷载

从表1～表3可以看出，在其他条件相同的情况下，周边刚接的结构比周边铰接的结构双重非线性临界荷载略有提高。大约为周边铰支座临界荷载的1.000 4倍～1.03倍。比较不同跨度其他情况相同的状况下，跨度越大，则周边刚接支座相对于周边铰接支座的临界荷载提高越大。……