拱型波纹钢屋盖结构的计算模型

　　建立较为合理的分析模型是各项研究工作开展的基础，但波纹和加工引起的变形、残余应力等初始缺陷的存在，给建立精确的理论模型造成了较大的困难。一般来说，这种结构的计算模型主要有两种:壳模型和拱模型。武汉理工大学张德生硕士给出了 W666 型截面的正交各向异性平曲板的空间壳模型。

　　武汉理工大学杨安蓉硕士通过试验研究将这种结构的波纹板简化成正交各向异性平曲板的空间壳模型，通过试验给出了 18m 跨 MMR-238 梯形截面和 30m跨 MMR-178U 型截面的下翼缘和腹板简化成为正交各向异性平曲板的材料属性。提出了这种结构的拱计算模型，该模型通过正交异性化处理既考虑了波纹的影响，又反映了结构薄壁的特点，而且计算简捷，用于这种结构的静力稳定分析取得了很好的结果。

　　在前人有限元研究的基础上，建立了两种壳模型:将结构上带有波纹的板件用等效的正交异性板来模拟，以一条拱型槽板为研究对象建立了壳体计算模型Ⅰ；将腹板与翼缘的共同作用简化成加劲的正交异性壳，以整个屋盖为研究对象建立了壳体计算模型Ⅱ。通过用薄壳单

　　元模拟这种结构的真实构形（包括腹板、下翼缘上面的小折皱）建立了壳体模型，分析结构的局部稳定性能。

　　本课题将采用中的拱计算模型，通过 Fortran 编程分析这种结构的动力特性和地震作用下的弹性动力时程响应；采用文献中给出的空间壳体计算模型，通过利用 ANSYS 中的 Shell63 单元，采用正交各向异性材料属性模拟结构的下翼缘和腹板，采用各向同性材料属性模拟结构的上翼缘，分析结构的动力特性和风荷载作用下的动力时程响应。