《表2 不同模型的单元种类和数量》

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《单层空间网格结构抗连续倒塌的多尺度有限元模型分析》

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通过位移一致原则建立两个典型子结构的多尺度有限元模型，与试验结果及壳单元模型进行对比，验证多尺度有限元模型分析的正确性。考虑试验中杆件断裂和局部受压屈曲均发生于杆件端部1倍直径长度范围内，在此基础上，再增加1倍直径建立精细有限元模型以满足圣维南原理。故杆件两端200 mm范围及内衬管，均采用网格尺寸为5 mm的S4R壳单元建模，且在杆件其余位置采用B31梁单元模拟，网格尺寸为50 mm。对于壳单元模型，杆件其余位置同样选用S4R壳单元模拟，网格尺寸20 mm。两种不同尺寸壳单元之间通过100 mm长度的过渡段进行连接。对于多尺度模型与壳单元模型，其空心球节点均采用20 mm尺寸的S4R壳单元划分网格。此外，试验过程中空心球节点没有明显的变形发生，为节约计算资源，将不同尺度模型的节点定义为刚体，其余部分与多尺度有限元模型一致。表2给出不同模型的单元种类和数量统计结果，与壳单元模型对比，试件S-0刚节点多尺度有限元模型的单元总数减少了11 724个，试件S-30刚节点多尺度有限元模型也减少了13 380个单元。