上海交通大学：《土木工程应用软件》课程教学资源（高级例题）单层网壳屈曲分析

例题 单层网壳屈曲分析 度[S/m

1 例题 单层网壳屈曲分析 MIDAS/Gen

愿*层网克西曲分折 例题 单层网壳屈曲分析 1、概要 此例题将介绍利用MIDAS/Gen做网壳屈曲分析的整个过程，以及查看分析结果的方 法。 该例题的建模利用MIDAS/Gen建模助手中的网壳建模助手，这里不再做介绍。通过该 例题希望用户能够了解做网壳屈曲分析的一般步骤和过程。 此例题的步骤如下： 1.打开建好的网壳模型 2.输入荷载工况并施加单位荷载 3。定义屈曲分析控制数据 4,运行分析找到结构基本屈曲模态的屈曲向量 5.考虑规范规定的初始缺陷调整模型 6.给模型施加实际荷载 7.运行结构分析 8.查看屈曲模态和临界荷载系数 2

例题 单层网壳屈曲分析 2 例题. 单层网壳屈曲分析 1、概要 此例题将介绍利用MIDAS/Gen做网壳屈曲分析的整个过程，以及查看分析结果的方 法。 该例题的建模利用MIDAS/Gen建模助手中的网壳建模助手，这里不再做介绍。通过该 例题希望用户能够了解做网壳屈曲分析的一般步骤和过程。 此例题的步骤如下: 1. 打开建好的网壳模型 2. 输入荷载工况并施加单位荷载 3. 定义屈曲分析控制数据 4. 运行分析找到结构基本屈曲模态的屈曲向量 5. 考虑规范规定的初始缺陷调整模型 6. 给模型施加实际荷载 7. 运行结构分析 8. 查看屈曲模态和临界荷载系数

2、分析模型与荷载工况 本例题网壳的几何形状、边界条件以及所使用的构件如图1所示。荷载只考虑屋盖作 用雪荷载的情况，遇到屋盖作用多种荷载的情况，只需按同样的方法加载即可。（该 例题数据仅供参考)，荷载组合可以在后处理模式中输入。 >荷载工况1-自重 荷载工况2-屋面恒荷载2kN >荷载工况3-屋顶活荷载2kN

3 2、分析模型与荷载工况 本例题网壳的几何形状、边界条件以及所使用的构件如图1所示。荷载只考虑屋盖作 用雪荷载的情况，遇到屋盖作用多种荷载的情况，只需按同样的方法加载即可。(该 例题数据仅供参考)，荷载组合可以在后处理模式中输入。  荷载工况 1 – 自重  荷载工况 2 – 屋面恒荷载 2kN  荷载工况 3 – 屋顶活荷载 2kN

愿*层网克西曲分折 分析模童 4

例题 单层网壳屈曲分析 4 图1. 分析模型

3、输入各种荷载 设定荷载工况 在输入荷载之前先设定荷载工况。 1. 点击主菜单荷载>静力荷载工况 2. 在对话窗口中输入如图2所示的荷载工况。 静力有载工况 名称 自重 添加) 类型 恒荷载) 编括型) 说明 除) 号 名称 关型 说明 恒荷载D) 2LL 活荷载（红》 3白中 恒荷载(D) 米 在极限状态 设 必 也需单 输入 关闭) 图2. 前入荷载工况 5

5 3、输入各种荷载 设定荷载工况 在输入荷载之前先设定荷载工况。 1. 点击主菜单荷载>静力荷载工况 2. 在对话窗口中输入如图2所示的荷载工况 图2. 输入荷载工况  在极限状态 设计法中屋面 活荷载与普通 层的活荷载的 荷载分项系数 不同，故荷载 工况也需单独 输入

愿单层网亮思曲分折 输入自重 构件的材料和截面被定义后，程序将根据其体积和比重自动计算结构的自重。通过在 自重指令中输入系数可以定义其作用方向。 输入自重的步骤如下。 1.在功能列表（图3的0）中选择自重 2。在荷载工况名称选择栏选择‘自重' 3.在自重系数的2冲输入-1' 4.在操作选择栏点击添加)键 自重 习 荷截工识价 自玉 荷载组名称 铁认值 自重系数 dgt.Y x:D Y:D 2: 荀截工况【Yz组 0-1默认值 染作 添加个新铅)册除 关闭C) 图3.前入自重 6

例题 单层网壳屈曲分析 6 输入自重 构件的材料和截面被定义后，程序将根据其体积和比重自动计算结构的自重。通过在 自重指令中输入系数可以定义其作用方向。 输入自重的步骤如下。 1. 在功能列表(图3的)中选择自重 2. 在荷载工况名称选择栏选择‘自重’ 3. 在自重系数的Z中输入‘-1’ 4. 在操作选择栏点击 键 图3. 输入自重

输入屋面荷载 为计算初始缺陷，先计算在各荷载工况组合作用下的基本屈曲模态的屈曲向量，因此 将屋面上所作用的恒荷载和活荷载施加到网壳上的各节点上，。 7

7 输入屋面荷载 为计算初始缺陷，先计算在各荷载工况组合作用下的基本屈曲模态的屈曲向量，因此 将屋面上所作用的恒荷载和活荷载施加到网壳上的各节点上

愿*层网克西曲分折 图4匠顶荷载单位力的施加 4、定义屈曲分析控制数据 主菜单>分析>屈曲分析控制 8

例题 单层网壳屈曲分析 8 图4. 屋顶荷载单位力的施加 4、定义屈曲分析控制数据 主菜单>分析>屈曲分析控制

定义屈曲分析控制数据，运行屈曲分析，找到网壳结构最低阶屈曲模态（第一屈曲模 态)的屈曲向量，通过该模态得屈曲向量考虑结构的初始缺陷 屈曲分析控制 ☒ 屈曲模态 模态数量： 6 口只考虑正数 一屈曲分析荷载组合 荷载工况 L 组合系数 荷载类型 。可变 个不变 荷截工况系数荷载类型 1 常量 自重 常量 LL 变量 泰加 编辑 册除 盟除屈曲分析数据 确认@) 取消C) 图5.思曲分折芝蝴最帮 确认，运行分析。 9

9 定义屈曲分析控制数据，运行屈曲分析，找到网壳结构最低阶屈曲模态（第一屈曲模 态）的屈曲向量，通过该模态得屈曲向量考虑结构的初始缺陷 图5. 屈曲分析控制数据 确认，运行分析

愿单层网亮思曲分折 主菜单>结果>屈曲模态 730161-004 597404e-004 331691r0m4 1.99135e-004 000000e+000 663733-005 1,99135e004 231831-004 464648-004 写97404e-004 -730151-004 境州具我 g的-C写94e41m Mode】 日将：05172007 零示方的 -043 :0.87 20259 图6最低阶屈曲机态 屈曲向量表格 主菜单>结果〉分析结果表格>屈曲模态 勾选模态1如图7 10

例题 单层网壳屈曲分析 10 主菜单>结果>屈曲模态 图6. 最低阶屈曲模态 屈曲向量表格 主菜单>结果>分析结果表格>屈曲模态 勾选模态1如图7