第三章 初始缺陷及荷載不對(duì)稱分布對(duì)單層k型橢球殼穩(wěn)定性的影響

第三章初始缺陷及荷載不對(duì)稱分布對(duì)單層K8型橢球殼穩(wěn)定性的影響3.1引言實(shí)際網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)不可避免地具有各種初始缺陷，包括結(jié)構(gòu)外形的幾何偏差、桿件的初始彎曲、節(jié)點(diǎn)的初偏心、桿件的材料缺陷以及桿件和節(jié)點(diǎn)中的殘余應(yīng)力等等[42]。結(jié)構(gòu)的靜力性能對(duì)這些缺陷極其敏感。Hatzis[43]的研究發(fā)現(xiàn)，單根桿件的缺陷可使結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性承載能力降低20％，Morris[44]研究表明結(jié)構(gòu)整體缺陷可使穩(wěn)定性臨界荷載下降35％。要使穩(wěn)定性理論分析結(jié)果和結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能相吻合，必須采取有效措施把這些因素考慮進(jìn)去。從實(shí)用角度考慮，關(guān)于與桿件設(shè)計(jì)有關(guān)的初始缺陷，在按規(guī)范規(guī)定選擇桿件截面時(shí)，實(shí)際上已做了適當(dāng)?shù)目紤]，這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，其桿件特性對(duì)整個(gè)網(wǎng)殼穩(wěn)定性的影響就被限制在一定范圍內(nèi)，因此曲面形狀的安裝偏差即各節(jié)點(diǎn)的位置偏差就成了起主要影響的初始缺陷因素。單層穹頂網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)作為缺陷敏感性結(jié)構(gòu)，其極限荷載常因?yàn)榉浅Ｐ〉膸缀挝恢闷疃蟠蠼档?，?shí)際結(jié)構(gòu)的極限荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到按理想情形的分析結(jié)果，如單層球面網(wǎng)殼、扭網(wǎng)殼等，初始缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)極限荷載的影響十分顯著[45][46][47]，是網(wǎng)殼穩(wěn)定性驗(yàn)算中需要考慮的一個(gè)重要因素，本章即在前一章理想結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)上全面分析初始幾何缺陷對(duì)橢球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響，隨后，把荷載的不對(duì)稱分布看作反對(duì)稱干擾加以分析，進(jìn)而研究不對(duì)稱荷載對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。3.2有缺陷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析方法分析帶有初始缺陷的結(jié)構(gòu)常采用兩種方法[48]，第一種是精確方法，就是在建立結(jié)構(gòu)切線剛度矩陣時(shí)把這些缺陷的影響考慮進(jìn)去。第二種是近似方法，即通過(guò)對(duì)單元?jiǎng)偠鹊恼蹨p或?qū)Y(jié)構(gòu)附加一個(gè)等效虛荷載來(lái)近擬考慮缺陷的影響。本章重點(diǎn)研究初始幾何缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性承載能力的影響，考慮這種缺陷時(shí)面臨兩個(gè)必須解決的問(wèn)題，即如何確定最不利初始缺陷的模式；第二是如何確定缺陷的尺寸。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性承載能力取決于其承受的荷載和初始缺陷的分布，對(duì)應(yīng)不同的荷載分布形式，其最不利初始缺陷的模式也不同，另外，結(jié)構(gòu)的初始安裝誤差受各種因素如施工程序、安裝設(shè)備、測(cè)量技術(shù)、工人的熟練程度等的影響，因此如何確定初始缺陷的大小和分布就成為關(guān)鍵問(wèn)題。文[49]提出了確定初始幾何缺陷大小和分布的兩種方法：隨機(jī)缺陷模態(tài)法和一致缺陷模態(tài)法。結(jié)構(gòu)的安裝誤差是隨機(jī)的，其大小及分布形式事先無(wú)法預(yù)測(cè)。然而，從概率統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)來(lái)看，無(wú)論結(jié)構(gòu)的缺陷分布如何復(fù)雜，每個(gè)結(jié)點(diǎn)的安裝誤差應(yīng)該近似地符合正態(tài)分布，即每個(gè)結(jié)點(diǎn)的實(shí)際安裝位置與理論計(jì)算位置越接近，其可能性越大。文[49]提出的隨機(jī)缺陷模態(tài)法正是基于這一觀點(diǎn)，將結(jié)構(gòu)的初始安裝缺陷看作是隨機(jī)的，用正態(tài)隨機(jī)變量模擬每個(gè)結(jié)點(diǎn)的安裝誤差。這樣，結(jié)構(gòu)的初始安裝缺陷是一個(gè)多維隨機(jī)變量，其樣本空間的每一個(gè)樣本點(diǎn)都對(duì)應(yīng)著結(jié)構(gòu)的一種缺陷模態(tài)。結(jié)構(gòu)的缺陷模態(tài)是無(wú)限的，不可能、也沒(méi)有必要去研究每一種模態(tài)下的臨界荷裁。方法中僅取容量為N的樣本對(duì)缺陷結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，即隨機(jī)地取N個(gè)缺陷模態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的荷裁－位移全過(guò)程計(jì)算，然后求出臨界荷裁的一些樣本數(shù)字特征，以此來(lái)評(píng)價(jià)缺陷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載能力。該方法能夠較為真實(shí)地反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的工作性能，但由于需對(duì)不同缺陷分布情況進(jìn)行多次的反復(fù)計(jì)算，因此計(jì)算工作量比較大。那么是否可以通過(guò)一次計(jì)算即能夠求出上述臨界荷裁的最小值？解決這一問(wèn)題將可以大量節(jié)省計(jì)算機(jī)時(shí)，同時(shí)也可為實(shí)際結(jié)構(gòu)提供最可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。采用隨機(jī)變量模擬結(jié)點(diǎn)偏差時(shí)，個(gè)別結(jié)點(diǎn)或大部分結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生很大誤差并不等于結(jié)構(gòu)臨界荷裁會(huì)降得很低。因?yàn)?，臨界荷載不僅取決于結(jié)構(gòu)缺陷大小，而且還取決于缺陷分布形式。眾所周知，屈曲模態(tài)是結(jié)構(gòu)屈曲時(shí)的位移傾向，也可以說(shuō)是潛在的位移趨勢(shì)。結(jié)構(gòu)的最低階臨界點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的屈曲模態(tài)為結(jié)構(gòu)的最低階屈曲模態(tài)，結(jié)構(gòu)按該模態(tài)變形將處于勢(shì)能最小狀態(tài)，所以對(duì)于實(shí)際結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，在加荷的最初階段即有沿著該模態(tài)變形的趨勢(shì)。可以想到，如果結(jié)構(gòu)的缺陷分布形式恰好與屈曲模態(tài)相符合，這無(wú)疑將對(duì)其受力性能產(chǎn)生最不利影響。根據(jù)這一原理，文[49]又提出了用屈曲模態(tài)模擬結(jié)構(gòu)初始缺陷的方法即一致缺陷模態(tài)法，并與隨機(jī)缺陷模態(tài)方法進(jìn)行比較，得出一致缺陷模態(tài)法可以作為一種實(shí)用的、可行的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)缺陷分析方法。本章即是采用這一方法來(lái)分析有初始缺陷的單層橢球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的靜力穩(wěn)定特性。結(jié)構(gòu)屈曲模態(tài)通常作為特征問(wèn)題來(lái)求解，計(jì)算這類問(wèn)題的方法很多，本章采用子空間迭代法進(jìn)行求解。3.3考慮初始缺陷時(shí)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析本章分析的算例模型同前一章，即分析包括五種短跨、五種矢跨比、四種截面尺寸的100個(gè)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在滿跨均布荷載作用下并考慮初始缺陷時(shí)的靜力穩(wěn)定性能。各種算例模型的長(zhǎng)跨均為50m，對(duì)于這一跨度的結(jié)構(gòu)，要求結(jié)點(diǎn)安裝誤差不超過(guò)±5cm已經(jīng)是比較苛刻了,在后述的缺陷分析中，即取5cm（為長(zhǎng)跨的1/1000）作為初始缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。圖3.1給出了包括五種短跨、五種矢跨比、四種截面尺寸的100個(gè)網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)在滿跨均布荷載作用下、初始缺陷為L(zhǎng)/1000的位移最大點(diǎn)的荷載-位移曲線，同時(shí)圖3.2給出了2b＝30m、桿件截面為S1的結(jié)構(gòu)發(fā)生第一次屈曲時(shí)的屈曲模態(tài)，以便于與理想結(jié)構(gòu)的屈曲模態(tài)相比較。荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.32b=30m，f/2b=0.2荷載（kN/m荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.32b=30m，f/2b=0.2荷載（kN/m2）S4S4S3S3S2S2襲唯峽匯灘蛛屯S1悉環(huán)自蹈醬贏御且S1獨(dú)位移叔（凍c梨m敘）謝主淺撞草夠拒巴魄袍位移著（愉c后m亂）2b=30m，f/2b=0.42b=30m，f/2b=0.5荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.42b=30m，f/2b=0.5荷載（kN/m2）荷載（kN/m荷載（kN/m2）年待梢砌幣太S4纏離勸爹典芒詢爐S浸4送S3鑼找婚長(zhǎng)赴伯鐵豐閉斃嚼槽捧桌S3沒(méi)S2罷遼品氣渡初火嘴窯途另S2擔(dān)教優(yōu)晶高S1抬謀應(yīng)綿猴足撤溪帳蹈培州歲S1惑位移南（都c隸m督）痰臂籌省資續(xù)攤薦停唯位定移察采（隱c登m碌）荷載（kN/m2荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）2b=35m，f/2b=0.2旺S4難侮襯瓶蠢妻擁盛漿佛勤S4偵款貫綠京究關(guān)罰S3儀帶澆凍岔呆越炮敢里價(jià)S3楊涼納沃叼易互東S2崇古傾排圾桐久濁克S桃2脂擴(kuò)白揚(yáng)消扶更飄S巨1將帆負(fù)沾告亦附亦汁凱S1應(yīng)位移導(dǎo)（賓c本m炸）宿懶慈閘麻視柄珠婦航位移兄（法c旬m極）趴圖母3.1哥行結(jié)構(gòu)在均嘴布荷載下瀉的荷喚載畝-鳳位移曲線2b=35m，f/2b=0.42b=35m，f/2b=0.32b=35m，f/2b=0.42b=35m，f/2b=0.3荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）城穗踐積漢除S4習(xí)囑勸油堵仿翻村爬酬S4手遭組綿胳齒左稀膊翼邁懸防公倒惜S3說(shuō)把懂筆S2螞持爭(zhēng)S3旁部遼皆態(tài)忌痕沾俘長(zhǎng)礎(chǔ)S丘2田寨增弄差夫蝕饑前S1靈葛其儀充際肥悉插酷S恨1位移（cm）位移（cm）位移（cm）位移（cm）2b=35m，f/2b=0.62b=35m，f/2b=0.5荷載（kN/m2b=35m，f/2b=0.62b=35m，f/2b=0.5荷載（kN/m2）荷載（kN/m荷載（kN/m2）偽保季巡掌之S4鑒留準(zhǔn)沙轉(zhuǎn)區(qū)勵(lì)填漁稠雨S4年S3機(jī)憲橋兆匪融部卻陽(yáng)浙礙揀S3綢查柳語(yǔ)衛(wèi)仁S桶2濁擊晴案鍵歷被角S暮2敏咳乓銷括甘弟S1援盯臺(tái)添診臥紀(jì)勤已貓拖須S1加位移稅（身c請(qǐng)m黑）彎米描產(chǎn)乘兆棕處晨晚位移拘（替c轟m黨）2b=40m，f/2b=0.32b=40m，f/2b=0.22b=40m，f/2b=0.32b=40m，f/2b=0.2荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）宗藍(lán)粒予幕楊S4針厚落夫肅搭弟稈敲唱評(píng)S4婚紋元嚼粘S3思衡被千宇爪警次沫罵私心春絕培朵S詢3推頸憂濟(jì)喝雁返S蜘2肥漲括俱拖的暮頂擔(dān)捷弟S勇2睬S1筋步布丑君替凱若盤S1約位移摘（罵c斥m曉）秧傅盯紗秀犯城胳族挎位移伶（掛c許m麻）2b=40m，f/2b=0.52b=40m，f/2b=0.42b=40m，f/2b=0.52b=40m，f/2b=0.4荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）S4蕉耐唯淡敘達(dá)窩伴鄉(xiāng)S3榜弊芽敢證嫌袋消S助4捏岡任恐馳向惕饒罵側(cè)盾論用創(chuàng)勻饞宰S3四傍劣匠灘古盜危S2學(xué)溫該銀牌批律早灶弓S拋2衣梅迷腐市描接筒S慣1爺銅迎酸炊送怠左丟S1賓位移俗（錫c布m隆）書匹絮拾漁羽丘易娛查位移李（租c伍m鏈）料圖信3.1勞把(鑼續(xù)卸)2b=40m，f/2b=0.62b=40m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）2b=45m，f/2b=0.2敏武殺鋸秘愿冒家S4槍暴麥穿喉術(shù)痕吃圓稿S4甘便索出魄荷靈壽賴駝S3投鉗魄慣得頂妥炮S3膽蠶拖葡籌稿曬犯S2悉滅唐溪翠協(xié)具扶S2直羅湊屠浪干繡S1乖瑞芒拋塌殲抱村襲S1芳位移右（湊c簽m叨）誦何乞糞不益掩垂根核位移靠（蝶c筒m幼）2b=45m，f/2b=0.32b=45m，f/2b=0.42b=45m，f/2b=0.32b=45m，f/2b=0.4荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）趁翁豆圖遵視S4疲殼都冷芬臂抄私住嗓S4S3節(jié)咳盾掀賺圣破S懲2破絲脅裝原部酬加裳錢羅S德3圣剛揚(yáng)施托葵膠援面S1孔芳幣早廣妨湊顏眠S2蒙販辟柔慣禁悶科差腦密掘記暈肥讀倡S義1巷位移覽（肥c濁m跑）烈覽升稿壟鍬趁幟鴨售位移饑（筆c歇m府）荷載（kN/m2）2b=45m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）2b=45m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）2b=45m，f/2b=0.5尸洋嗚場(chǎng)屠歇厲S4鄉(xiāng)哨斯廊跡怨體倚射販壇異S4改S3叉災(zāi)S3桑S2俯S2移S脖1綢S1嚷位移吼（牙c先m唯）訓(xùn)冶啞位移慘（梅c疑m傷）荷載（kN/m2）2b=50m，f/2b=0.2荷載（kN/m2）2b=50m，f/2b=0.22b=50m，f/2b=0.3荷載（kN/m2）S4號(hào)S4麥S窗3蹦S3脂S2S2S1拌S拆1掘位移唇（廉c練m冰）版耀誦位移鴉（鏟c自m像）氣圖哥3.1虎客(腥續(xù)幕)荷載（kN/m2）2b=50m，f/2b=0.42b=50m，f/2b=0.5荷載（kN/m2）2b=50m，f/2b=0.42b=50m，f/2b=0.5荷載（kN/m荷載（kN/m2）S4旋S朽4專S3恩S3自S艘2S2恢S蠢1用S1吊位移厘（挪c晝m愧）玻具翁位移弱（熔c叫m旬）2b=50m，f/2b=0.62b=50m，f/2b=0.6荷載（kN/m荷載（kN/m2）主S4謊S3S2S1位移（cm）位移（cm）圖3.1(續(xù))圖3.1(續(xù))賣f/2b統(tǒng)=0.2傲f/預(yù)2b=0穴.3科f/2b搬=0.4譯f/寫2b=0狗.5潛f/2b辱=0.6莖圖箱3.2坊2秋b儀＝婦30柏m退、桿件截使面永為三S蠅1哥的結(jié)構(gòu)屈尋曲模態(tài)封由圖看出窯，與理想穴結(jié)構(gòu)相似倘，考慮初芒始缺陷時(shí)薪結(jié)構(gòu)的荷良載少-泰位移曲線挺也具有良列好的規(guī)律捐性，屈曲旨后結(jié)構(gòu)的張剛度矩陣邪是非正定勻的，荷載蒸呈下降趨拉勢(shì)；但由支于各結(jié)構(gòu)譜的特征值俯屈曲模態(tài)節(jié)不盡相同酒，導(dǎo)致有衰初始缺陷暴時(shí)結(jié)構(gòu)的舟屈曲模態(tài)聾相互間有戚所差別，稈位移最大飄點(diǎn)不出現(xiàn)阻在同一位斗置。從屈懂曲模態(tài)圖億可明顯看晌出，具有轎初始缺陷闖時(shí)，結(jié)構(gòu)義很快在局滔部發(fā)生較訴大凹陷，監(jiān)說(shuō)明初始們?nèi)毕輰?duì)本述結(jié)構(gòu)穩(wěn)定晝性的影響暮較為敏感緞，件表害3.號(hào)1挺～勞3.暗5細(xì)給出了各錢個(gè)結(jié)構(gòu)的慣缺陷影響仁系數(shù)（定轉(zhuǎn)義為有缺沒(méi)陷時(shí)結(jié)構(gòu)留的極限承太載力與理含想結(jié)構(gòu)的騰極限承載掃力的比值慎），更為翻直觀的表勾明了這一隸敏感性。煌表應(yīng)3.1廉警缺陷影響靠系數(shù)受（石2畝b趕＝迫30脊m添）間禿徹校矢跨比斗截面磁0.2撿0.3四0.4車0.5蘋0.6羽S1稼0.69裂52釘0.63姻56向0.66偶53室0.50趣97提0.63熄23選S2鎮(zhèn)0.72膚09政0.66腎73縱0.68宿22脖0.60喉04貝0.69鍋26征S3噸0.56份78足0.72鞏18腐0.64嫩15其0.60窩40貝0.76名69喝S4赴0.55駕96樸0.80細(xì)34鼻0.64獎(jiǎng)69服0.62桿13故0.82卻09榨表廟3.2渡靈缺陷影響藥系數(shù)壓（網(wǎng)2逝b肚＝浪35覽m含）妄矢跨比叢截面罩0.2訴0.3疑0.4積0.5行0.6佛S1際0.68燦41行0.66養(yǎng)18蛙0.49沸06再0.49純27護(hù)0.73盼72么S2鉗0.75盛21柄0.67顧87爛0.57橋43個(gè)0.57嘉38晴0.99艦20歇S3視0.58便43賺0.71鵝58網(wǎng)0.67辨65蔬0.58助52拖1.04夕17娛S4愈0.59末93凍0.77減36巨0.60住39街0.59狼85藥1.01肺67附表跟3.3腦滿缺陷影響爛系數(shù)析（仁2臉b淺＝杯40脹m獻(xiàn)）乞矢跨比貨截面姜0.2隔0.3哥0.4脊0.5社0.6越S1恩0.67馬55豎0.80宮49鎖0.49泳30昌0.51穴09街1.01鈔87偉S2施0.61催18菜0.67撫79突0.88木42斜0.57瞇59希0.88勁99錯(cuò)S3鑄0.61質(zhì)87誕0.75沿00幣0.56鑰61業(yè)0.59灶37餅0.88狗89播S4覆0.62羊91有0.80敏24思0.57顧43肌0.62穩(wěn)96竊0.86辟91耕表識(shí)3.4語(yǔ)蒜缺陷影響球系數(shù)次（棗2謎b邀＝桐45謊m燒）稅矢跨比請(qǐng)截面修0.2遮0.3喊0.4掀0.5俗0.6陳S1摔0.67鋸30儉0.75繁05卻0.72邪28勸0.62竟82揀0.87臂02玉S2瀉0.58左57資0.59姐62述0.78寨91蹄0.67孝97增0.86觸58報(bào)S3灰0.59景54松0.67詠98此0.74班92貼0.69墻26典0.85萌20棉S4胖0.60擱61囑0.63晌10填0.71推17府0.70牲03鑰0.87濁36腰表蛇3.5樹(shù)盯缺陷影響嫌系數(shù)劃（譯2醒b殘＝眉50輔m癥）溫必矢跨比截鉆面存0.2貪0.3天0.4怠0.5顧0.6恥S1鉆0.52唱48悟0.72昆33肆0.78對(duì)94喉0.85軌50頓0.84寬90剛S2愛(ài)0.50律25泛0.88瞇60釀0.79準(zhǔn)22燃0.81仁09圖0.86流26哈S3定0.50段36安0.96竟53迷0.81區(qū)39充0.80歡71腎0.81絲74腿S4煩0.49遼69誠(chéng)0.58莊23罰0.85瑞17語(yǔ)0.83寫97曾0.80丹73齒對(duì)四種截套面的缺陷脊影響系數(shù)露合在一起悼，取其平柔均值，如震表村3.膨6族所示。聾表舌3.6捕御平均缺陷倦影響系數(shù)金蜓矢跨比祝短炕跨辨(繳m)貸0.2耐0.3懶0.4換0.5演0.6拒30出0.63花59弊0.70演71脾0.65舞90曬0.58秤39貴0.72蝦82踐35將0.65租50永0.70計(jì)75扔0.58均63暗0.56姨26青0.94司69浙40中0.63梅38扶0.75宿88辨0.62艦94符0.57野75散0.91夸67醉45肅0.61源51虹0.66打44結(jié)0.74膀32膏0.67閑52賢0.86繭54抵50佳0.50桂70頃0.78砍92況0.81珍18姓0.82底82闊0.83輔41雁從以上恰表偶3.納1工～旋3.顛6隨可看出，趟當(dāng)結(jié)構(gòu)具罵有蛛L/10細(xì)0煮0飄的初始缺斃陷時(shí)，其參極限承載隙力約下降嗽到理想結(jié)慕構(gòu)跨的握5織5泛％健～嚇7放5設(shè)％，這掘比耐K巡8撫型單層球熟殼的影響蛙系數(shù)（對(duì)狗應(yīng)值育為養(yǎng)5吧0問(wèn)％緊～傍7慈0餡％目[3]汽）略高。薯缺陷影響悔系數(shù)與結(jié)扁構(gòu)的矢跨禮比有一定吉關(guān)系，但劫對(duì)橢球面記單層網(wǎng)殼葬來(lái)說(shuō)，并來(lái)沒(méi)有變化萍規(guī)律可尋今；還發(fā)現(xiàn)守，當(dāng)矢跨刊比達(dá)劈到選0.鴨6盈時(shí)，初始雹缺陷對(duì)結(jié)鉤構(gòu)的影響支趨小，約趨為煮9們0規(guī)％，個(gè)別辦的甚至出第現(xiàn)極限承浪載力增大踩的情況。材以上分析大均是針對(duì)堅(jiān)結(jié)構(gòu)具跟有耽L/10擠0透0層的初始缺度陷，而為測(cè)了對(duì)缺陷棟的影響有叨一個(gè)更為忌完整的了成解，還需丈進(jìn)一步研禁究不同大可小的初始倍缺陷對(duì)結(jié)替構(gòu)靜力穩(wěn)障定性能的靠影響。因足此，文中移選取了短革跨攀為瀉35替m年、三種矢狐跨比拖（住0.升2滋、寸0.吩3拼、絹0.滲5柿）、桿件第截面尺寸火為旅S慌3訓(xùn)的網(wǎng)殼，叛考慮八種少不同大小事的初始缺犧陷（依次煤為嘴3拌、溫5槽、蜓1即0響、帶2酷0航、手3伙0調(diào)、凳4味0涼、激5寺0旁、情60c粱m游）進(jìn)行分劑析。藥圖籠3.距3但給出了結(jié)猜構(gòu)在具有似這些缺陷牧?xí)r的荷候載按-魄位移曲線艇（為了比枝較，圖中能也包括了譽(yù)理想結(jié)構(gòu)開(kāi)的荷踏載益-蠢位移曲線軟）急,蟲圖蔽3.織4續(xù)則給出了慎結(jié)構(gòu)的極頑限荷載隨條缺陷值變醬化的曲線涂。巾從圖中可勺以看到，常結(jié)構(gòu)的極死限荷載在已開(kāi)始階段招，隨著初帳始缺陷的亞增大迅速獄降低，在皂缺陷層至彼30c躲m配左右（醋約夜L/15位0致）時(shí)達(dá)到些最小值，查此時(shí)結(jié)構(gòu)急極限承載圾力為理想腸結(jié)構(gòu)替的勾3廚6榆％左右。形當(dāng)缺陷再差進(jìn)一步增臉大時(shí)，結(jié)節(jié)構(gòu)極限承韻載力反而因呈上升趨椅勢(shì)，這與模我們對(duì)初仙始缺陷的腔普遍認(rèn)識(shí)節(jié)不同，甚昨至相反。照實(shí)際上，栗當(dāng)初始缺戲陷值超過(guò)常一定限度苦后，結(jié)構(gòu)懲已嚴(yán)重偏問(wèn)離原來(lái)曲洲面的形狀造，結(jié)構(gòu)的硬屈曲模態(tài)冬發(fā)生了變約化，存叉在撿“排形狀畸碰變蠟”包現(xiàn)象前[3]麥。這種具牲有過(guò)大初羽始缺陷的遍結(jié)構(gòu)剛度其很小，位走移發(fā)展很轎快，盡管扛極限荷載駱可能仍保孟持上升趨好勢(shì)，但在粒工程上已科經(jīng)沒(méi)有意皆義。因此笑，從實(shí)用僚角度考慮畢，舍可以分把佳L/15牢0但的缺陷作庫(kù)為結(jié)構(gòu)可巧接受的最欠大缺陷，填同時(shí)可以譜把理想結(jié)諸構(gòu)極限荷尸載唯的戒3臺(tái)6道％作為實(shí)揀際有缺陷津結(jié)構(gòu)的極儀限承載力幅。計(jì)算還猜可得到，框當(dāng)缺陷值悼為輔L/30奶0赴時(shí)，從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm箏極限荷載桑約為理想惰結(jié)構(gòu)飄的同4掀0唇％，比單飽層卡K長(zhǎng)8裹型球殼的強(qiáng)比值（對(duì)混應(yīng)值桂為與5鹽0摧％德[3]初）稍低。從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm荷載（kN/m荷載（kN/m2）莫哲貴位移鞋（描c派m只）鏈（較a超）新2招b死＝姓35鋤m嗓，閣f/2西b掘＝恭0.孔2憶，臣S惜3婆截面從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、30、40、50、60cm荷載（kN/m荷載（kN/m2）搜位移渾（暴c府m貢）項(xiàng)（豪b約）呆2聽(tīng)b劃＝遍35例m御，棕f/2益b懇＝蠟0.駕3矛，伯S勸3慕截面從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、60、30、40、50cm從上至下缺陷值依次為0、3、5、10、20、60、30、40、50cm荷載（kN/m荷載（kN/m2）島位移若（列c帽m考）攝（進(jìn)c體）磚2踐b警＝壩35衡m撫，艙f/2劉b傭＝當(dāng)0.叫5搭，宅S捧3睬截面鴨圖叔3.3庭謊不同初始峽缺陷時(shí)的斑荷鐵載王-材位移曲線荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）格缺陷傳（來(lái)c珍m肥）逼株戀缺陷癢（渣c(diǎn)踩m間）搏（衛(wèi)a膛）便2猜b余＝烏35習(xí)m五，泳f/2壽b腦＝碼0.胃2悲，坊S衡3竊截庸面男貫盡（訓(xùn)b袍）納2福b橫＝摔35產(chǎn)m覽，河f/2嗚b少＝份0.腦3梁，剖S養(yǎng)3追截面荷載（kN/m2荷載（kN/m2）策缺陷尋（鳥(niǎo)c炭m逐）炒（焦c舌）踢2詳b祝＝鎮(zhèn)35騙m靜，鑄f/2旱b這＝寺0.迎5猜，森S磁3聯(lián)截面掀圖禁3.4價(jià)拴極限荷載耀隨缺陷值反變化曲線遍3.4棗們荷載不對(duì)雪稱分布對(duì)等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定壯性的影響引從實(shí)際應(yīng)透用角度出和發(fā)，結(jié)構(gòu)陽(yáng)所承受的憶外部荷載電不可能都揉為滿跨對(duì)爽稱分布，允比如施工扁檢修荷載蕉、不確定博的風(fēng)荷載宜等等，這塵些因素都址可能會(huì)產(chǎn)棍生結(jié)構(gòu)承權(quán)受荷載的叨不對(duì)稱性昌，因此本秘節(jié)即討論械荷載不對(duì)睛稱分布對(duì)指單層橢球偽面網(wǎng)殼靜到力穩(wěn)定性高能的影響綿。去為方便起巨見(jiàn)，文中斬所討論的華荷載只考攏慮兩種：扁滿跨均布保和半跨均諷布；恒載或（嚇g團(tuán)）滿跨均像布，活載搖（芬p市）半跨均最布，兩者壁考慮以下很比例進(jìn)行準(zhǔn)組合回：街p/盲g攝＝穴0絹、忌1/濾4堪、稱1/薪2歉。由于橢炊球的特殊鋪性，它具辭有兩條不姓同的對(duì)稱侄軸（長(zhǎng)軸懸和短軸）屈，所以在雕后續(xù)分析輛中，對(duì)每盞個(gè)算例均潔考慮了活國(guó)載關(guān)于這脆兩條對(duì)稱朝軸不對(duì)稱炒分布的情社形。為節(jié)慕省篇幅，綠圖昨3.華5只只給出了艇采咳用瓶S倆3炎截面、五火種短跨、核五種矢跨社比的結(jié)構(gòu)足荷打載斜-檢位移曲線握。便于區(qū)管別，將各宏算例依次則記為塵：賴SL腸1蟲（逗p/查g戀＝耐0意）秀、伐SL身2黨（團(tuán)p/曾g構(gòu)＝課1/唯4若，關(guān)于短匆軸不對(duì)稱貝分布）起、還SL鏡3振（頑p/伐g戲＝壤1/吧4籌，關(guān)于長(zhǎng)慢軸不對(duì)稱袍分布）新、勸SL頓4策（普p/晴g肉＝荷1/域2扒，關(guān)于短部軸不對(duì)稱車分布）喬、槐SL河5希（偷p/播g悅＝碎1/蝴2兇，關(guān)于長(zhǎng)紅軸不對(duì)稱樹(shù)分布），兄同時(shí)為了默便于對(duì)比爸，各條荷特載走-曲位移曲線篇均以總荷源載宅（誕p+歪g院）作為縱冬坐標(biāo)。2b=30m，f/2b=0.3荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.2荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.3荷載（kN/m2）2b=30m，f/2b=0.2荷載（kN/m2）聯(lián)位移娛（欲c翻m尸）嚷獻(xiàn)講位移吊（衫c驗(yàn)m騎）2b=30m，f/2b=0.42b=30m，f/2b=0.52b=30m，f/2b=0.42b=30m，f/2b=0.5荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）狼位移雅（秀c榜m犬）好猶墻位撓移顯擊（宜c嶄m踩）荷載（kN/m荷載（kN/m2）2b=35m，f/2b=0.22b=30m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）2b=35m，f/2b=0.22b=30m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）明位移扮（盼c引m若）艇彈彎位移擦（具c坐m肅）2b=35m，f/2b=0.4荷載（kN/m2）2b=35m，f/2b=0.32b=35m，f/2b=0.4荷載（kN/m2）2b=35m，f/2b=0.3荷載（kN/m2）位移（cm）位移（cm）位移（cm）位移（cm）昌圖價(jià)3.5騎癢結(jié)構(gòu)在不碗對(duì)稱荷載蛋作用下掛（停p/謝g螞＝叮0罵、爸1/乖4是、仿1/楚2拒）的荷汁載腐-輝位移曲線荷載（kN/m2）2b=35m，f/2b=0.5荷載（kN/m2）2b=35m，f/2b=0.52b=35m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）隔位移縮（海c拿m題）歌運(yùn)乞位移家（貓c垮m壘）2b=40m，f/2b=0.32b=40m，f/2b=0.22b=40m，f/2b=0.32b=40m，f/2b=0.2荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）汗位移慢（聽(tīng)c錄m棉）窯向穗位移企（籃c煩m臺(tái)）2b=40m，f/2b=0.52b=40m，f/2b=0.42b=40m，f/2b=0.52b=40m，f/2b=0.4荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）種位移李（干c認(rèn)m唯）勢(shì)磚玉位移坦（晴c此m歇）2b=45m，f/2b=0.22b=40m，f/2b=0.6荷載（kN/m22b=45m，f/2b=0.22b=40m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）厲位移臉（逢c列m痛）謎怕姥位移醉（鼓c孩m例）撈圖置3.5栗咸（續(xù)）2b=45m，f/2b=0.42b=45m，f/2b=0.32b=45m，f/2b=0.42b=45m，f/2b=0.3荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）偽位移腹（黨c宗m碰）棕冠俗位移紗（辣c依m(xù)千）2b=45m，f/2b=0.52b=45m，f/2b=0.52b=45m，f/2b=0.6荷載（kN/m22b=45m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）千位移桿（蛛c紛m春）晶咬怪位移孕（暫c李m其）2b=50m，f/2b=0.32b=50m，f/2b=0.2荷載（kN/m22b=50m，f/2b=0.32b=50m，f/2b=0.2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）堵位移堂（逮c檔m冒）勤假性位移呈（氏c遼m秋）2b=50m，f/2b=0.52b=50m，f/2b=0.42b=50m，f/2b=0.52b=50m，f/2b=0.4荷載（kN/m2荷載（kN/m2）荷載（kN/m2）灘位移促（礎(chǔ)c施m暴）濃瞧塔位移闊（警c鍛m撲）衡圖涌3.5秤遍（續(xù)）荷載（kN/m2）2b=50m，f/2b=0.6荷載（kN/m2）2b=50m，f/2b=0.6嚇位移麥（私c括m敞）復(fù)圖股3.5答算（續(xù)）戀?gòu)某韴D彼3.縫5逝中可看到內(nèi)，各個(gè)算滅例在不對(duì)政稱荷載作鹿用下蒙（臟p/酒g光＝輪0揉、截1/城4霧、縮1/膏2握）的極限猴荷載幾乎鋼相等，甚殺至有些情統(tǒng)況下五條湊曲線幾乎供相互重合舞。久表穴3.扯7裙給出了不測(cè)對(duì)稱荷載殼作用下的茄結(jié)構(gòu)極限圓承載力（司以畢p+洽g復(fù)作為指標(biāo)促）相對(duì)于劃對(duì)稱荷載域情形的比罪值。從表示中可清晰喂的看到，刻這些比值曲都圍秧繞粱1.罰0系作上下浮位動(dòng)。由此抱得出，不諒對(duì)稱荷載糊的作用拜對(duì)拜K月型單層橢永球面網(wǎng)殼洪的承載力捐影響不是獲很敏感，房這與單粒層械K榮型球面網(wǎng)竊殼否表課3.7握據(jù)不對(duì)稱荷腿載影響系徑數(shù)雙（誕S雅3擠截面）宗短跨（撿m煤）謹(jǐn)矢跨比笨p/g=殺1/4逢p/g=奸1/2解關(guān)于長(zhǎng)軸棗不對(duì)稱分騎布井關(guān)于短軸筍不對(duì)稱分害布戀關(guān)于長(zhǎng)軸粒不對(duì)稱分爪布成關(guān)于短軸破不對(duì)稱分蹲布慶30槐0.2供0.84譯命0.97茶凍0.79淘姑0.86穿押0.3東0.89晚士0.96擴(kuò)煙0.84粥繩0.96捐謙0.4尿0.88史礎(chǔ)0.94綁絡(luò)0.84燃絮0.90崇銀0.5濃0.95備駝0.98何濤0.94訊畝0.97日斤0.6惠1.11荒蜻1.11懂耍1.18付漿1.19趙撒35染0.2硬0.89秘全0.93京歲0.82貨跟0.98胞阻0.3兔0.94啦談0.94遙統(tǒng)0.88煌腰0.99回允0.4摩0.98角毅0.97哄賊0.94撈默0.99吉暗0.5撫0.99傷嶼0.98乎笑0.97壟杏1.00沖舞0.6和1.12籍悶1.14鋸摟1.22晃捎1.23獵浩40駱0.2可0.89臺(tái)滴0.90固金0.87哲磨0.88岸雙0.3投0.96兼今0.92確迎0.93育袍0.91頃壇0.4反0.99勇香0.95島病0.99讀疤0.95網(wǎng)慶0.5圖1.00贏辰0.97襲醉0.97耀幕1.01壘賠0.6狂1.12喘趨1.13庭準(zhǔn)1.22戴校1.24發(fā)眼45運(yùn)0.2哈0.88拘帳0.88川庭0.86寫鉛0.87之溝0.3泄0.89躬惑0.89停紅0.87為秧0.87例巖0.4志0.94瀉鐘0.92渡削0.91舉享0.91襖萄0.5辦0.97殖征0.95癥膏0.94且孫0.95嫩夢(mèng)0.6奴1.11辯悠1.11逐廁1.21激兩1.22腸郊50申0.2砍0.73罰敵0.73耕寄0.78元咱0.78壯偵0.3翠0.84滋距0.84津裝0.82圈墾0.82把遞0.4坡0.97呆謝0.97硬脈0.88蒜俘0.88飾堤0.5旱0.93菌赤0.93牲石0.95阿靜0.95砍芬0.6挪1.13卻航1.13秘帶1.23灘呼1.23栽尊表階3.8聾扇反對(duì)稱干晝擾影響系班數(shù)販（搖S備3糧截面）淺短跨（趙m慘）錫矢跨比隨p/g=腿1/4俯p/g=最1/2覆關(guān)于長(zhǎng)軸災(zāi)不對(duì)稱分本布站關(guān)于短軸為不對(duì)稱分錢布孝關(guān)于長(zhǎng)軸避不對(duì)稱分聞布峽關(guān)于短軸鍵不對(duì)稱分旱布俱30疼0.2助0.76面黨0.88幅饑0.66蠢傾0.72內(nèi)屈0.3飯0.80槍隨0.86貸甩0.70蔬跑0.80催咬0.4致0.79梳才0.85紋希0.70肌肌0.75倍蘆0.5剖0.85白運(yùn)0.88衫粒0.78掠衡0.81奴華0.6良1.00帥夢(mèng)1.00隆侄0.98桃影0.99粉制35記0.2含0.80識(shí)樂(lè)0.84姑隨0.69掠元0.81江招0.3左0.84歪邀0.85濟(jì)鑒0.73就默0.83騾上0.4翅0.88亞羞0.87敢遮0.78顛須0.82智悉0.5夕0.89士昌0.89漂滔0.81壩暗0.83獄稻0.6神1.01請(qǐng)荒1.02減做1.02促將1.02棕代40突0.2疑0.80表唐0.81禽唐0.72郊散0.73童腎0.3社0.86澇汽0.83重互0.77