单层球面网壳的拓扑优化形态及受力性能研究
针对单层球面网壳结构竖向刚度和稳定性较差的问题，采用拓扑优化的方法对其最优形态进行了研究.首先应用OptStruct对球面薄壳结构进行了形貌优化，在周边多点位移约束和竖向均布荷载作用下，通过设置线性屈曲约束比例因子，得到了一种新型的折壳结构形态；然后基于球面薄壳结构的拓扑优化结果，构建了一种单层球面折网壳结构；最后对单层球面折网壳结构的刚度和稳定性能进行了分析.研究结果表明，单层球面折网壳结构比单层球面网壳结构用钢量增加了5.47％，但竖向刚度提高了49.30％，一阶特征值屈曲荷载提高3.36倍，几何非线性极限承载力提高6.1倍.单层球面折网壳结构与单层球面网壳结构相比，不仅受力性能明显提高，而且对几何初始缺陷及不对称荷载的敏感性也显著降低.
单层球面网壳 拓扑优化 折网壳结构 结构形态
杜文风 刘琦 王龙轩 贺鹏斐 张帅亮
河南大学钢与空间结构研究所,开封475004
国内会议
河北沧州
中文
63-69
2018-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）