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某单层钢球壳结构的动力特性分析 317 某单层钢球壳结构的动力特性分析 郭仕群 (西南科技大学土木工程学院，绵阳，621002) 摘要：本文为探索某单层钢球壳结构的动力特性，采用ANsYs有限元程序，分别建立 了单层钢球壳结构与下部混凝土结构共同作用和单层钢球壳结构单独作用的两种空间有限元 模型，采用子空间迭代法计算，并对比了两种计算模型的自振周期和振型，从而得出该单层 钢球壳结构的动力特性，为进一步研究该结构的抗震性能奠定了基础． 关键词：单层钢球壳；动力特性；自振周期；振型 d0Ine characIeris廿csofa a咒discussedme Abstmct．DynalIlic singlelayersph缸cal byusiIlg ANSYSflniteele眦nl modelsarees诅bUshedfor血eintera嘶onof pmgmm．T、Ⅳospacecomp嘶ng 出e domewitIlttlebottomconcretesmlctIlfe，ttIeac畦on0fthe singlelayerspheIical singlelayer domeits眦Tk itemIionmetllodisin仃oducedtocalculate山enanlral by spherical subspacc Vibfadonmodesoftbes如cnlI-e．111efesul招of柳omodelsare sot11at 疔equencjes锄d compa陀d of me t11e tllis dornec孤beobtaiⅡed，w11ichaf0IlIldanonfor dyna耐cpfope币esspherical pro“des fLlmleroftheseisI工lic stLldy analysis． words： 1【ey sill91elayer dome；dynaInic spherical vibrationmode l概 述 为了对某球幕影院的单层钢球壳结构的抗震性能做出评价，为结构设计提供依据，使之 能够更好地满足使用要求，本文拟对该单层钢球壳结构进行动力特性分析。根据建筑造型和 功能的需要，该球幕影院所采用采用了经线与纬线垂直相交的单层钢球壳，球中心标高为 向分为56等份，两纬杆间夹角为6．428。，球面长度为56．52m，使球壳网格形成平面梯形。 球壳结构与下部钢筋混凝土结构相连，并开设门洞，作为建筑的出入口。球壳杆件全部采用 焊接H形钢，焊接鼓形节点，钢材全部采用Q345B。 318 现代振动与噪声技术(第4卷) 2模型建立 本文应用有限元分析程序ANsYs对该单层钢球壳进行动力特性分析。以离散化理论为 基础，将整个球壳结构和下部混凝土结构离散化，根据其受力特点定义单层钢球壳各杆件和 节点刚接。在建立模型的过程中，对空问梁单元应指定方向点，以保证焊接H形钢在结构 中的放置方向。质量密度取p=9500kg，m5(以考虑球节点及支托等部件的影响)。 为了对比下部混凝土结构对钢球壳结构动力特性的影响，本文采用了同时考