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摘要
采用多尺度有限元模型对单层空间网格结构进行抗连续倒塌分析,综合了不同类型单元在有限元分析中的优点,有利于提高计算精度,合理确定不同类型单元之间的连接是确保其计算精度的关键。以两个单层空间网格结构的典型子结构拟静力试验结果作为校验,探讨了多尺度有限元模型在空间网格结构抗连续倒塌分析中的应用,提出了基于位移一致原则的不同尺度单元之间连接关系建立方法。以此为基础,完成了Kiewitt与Geodesic单层球面网壳的抗连续倒塌分析。研究结果表明:采用所提出的位移一致原则,连接界面与微观响应区域保持适当距离,可以得到结构计算的最优近似解;多尺度有限元模型在节约计算资源的基础上能够得到正确、合理的计算结果,采用刚性节点假定能够进一步减少模型的单元数量;多尺度有限元模型分析能够更为细致地显示局部应力分布,寻求网格结构失效的起始位置。此外,由多尺度有限元模型所建立的空心球节点,能较好地模拟结构的实际受力工况。
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单位土木工程学院; 西安建筑科技大学
