姜正荣， 钟渝楷， 石开荣

(1. 华南理工大学 土木与交通学院，广州 510640； 2. 华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室，广州 510640)



单层网壳冲击动态响应相似律与数值模拟验证

姜正荣1,2， 钟渝楷1， 石开荣1,2

(1. 华南理工大学 土木与交通学院，广州 510640； 2. 华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点实验室，广州 510640)

根据Π定律，考虑应变率强化效应，通过修正速度相似条件得到修正模型，推导网壳在顶点受冲击时的相似律表达式。利用非线性有限元软件LS-DYNA建立与已有文献相同的模型，验证有限元分析的可靠性；在此基础上，建立满足相似律的不同几何缩比凯威特-联方型单层网壳数值模型，并分别考虑网壳未破坏和破坏的情况，对相似律进行验证。研究表明：考虑应变率效应的修正模型能较好地预测原型的动态响应，结果具有较好的精度；当应变率越高和几何缩比越小时，未修正模型预测误差越大；工程实践中，模型和原型需考虑满足应变率强化效应的相似律。

单层网壳；动态响应；相似律；应变率效应；数值模拟

网壳结构被广泛应用于体育馆、展览馆等人员密集的建筑中。除了寻常的风荷载、屋面荷载和地震作用，网壳结构还可能遭到爆炸、冲击等短时超强荷载的作用。经历9.11事件后，对该类结构冲击动态响应的研究也越来越具有现实意义，特别是对重要大跨度公共建筑的防恐怖袭击更具有重要意义。

工程实践中，为深入研究结构的失效破坏机理，同时节省成本，往往需进行缩尺模型试验。……