凯威特-联方型单层网壳是由内围凯威特与外围联方混合而成的网格结构形式,有效地解决了单一网格形式存在的不足,现已成为空间结构研究和应用的热点之一。近年来,由于恐怖袭击、飞机失事等事故频发,冲击作用发生的概率不断增加,但目前对该结构的冲击动力研究相对较少。本文以凯威特-联方型单层网壳结构为研究对象,对其在冲击作用下的动力响应、失效模式及动力稳定性等问题进行研究。主要内容如下:(1)提出基于ANSYS/LS-DYNA的网壳冲击动力有限元分析方法,并对其适用性进行理论和试验验证,以此建立凯威特-联方型单层网壳冲击动力分析模型。结果表明:相比于理论计算值及已有文献的试验结果,数值模拟结果的误差较小,由此验证了本文所提出的网壳冲击动力有限元分析方法的可靠性;当考虑屋面板作用的网壳模型受冲击时,应综合考虑计算精度及效率的要求,建议屋面板每边等分段数取4段。(2)对考虑及不考虑屋面板作用的凯威特-联方型单层网壳进行冲击动力响应对比分析,着重对前者的冲击响应模式开展研究,提出倒塌系数D作为网壳抗冲击性能的评价指标,并进行参数分析,总结其失效规律。研究表明:考虑屋面板作用网壳模型的冲击响应模式共5种,分别为结构未破坏、局部凹陷、大范围凹陷、整体倒塌及冲切破坏;屋面板的存在增大了网壳的刚度,改变其冲击响应模式,考虑屋面板作用网壳模型的倒塌系数D相对较小,工程实践中,对该类结构的抗冲击性能分析,应考虑屋面板的共同作用;顶点竖向冲击下,凯威特与联方频数比及用钢量近似不变前提下的杆件截面改变对考虑屋面板作用的混合型网壳抗冲击性能的影响均较小,而纯凯威特型单层网壳的抗冲击性能较混合型单层网壳好;法向冲击下,考虑屋面板作用网壳模型中部节点的抗冲击性能较好,且冲击点越靠近支座,网壳的抗冲击性能越差。(3)提出基于能量变化率的网壳冲击动力稳定判定准则,以此对不考虑屋面板作用的凯威特-联方型单层网壳的冲击动力稳定性进行分析和判定,验证其正确性,给出临界冲击能量作为网壳冲击动力稳定性能的评价指标,并进行参数分析,总结冲击动力失稳规律。分析表明:传统的B-R准则不能严格、有效地区分和筛选出网壳真正动力失稳的情形;在顶点竖向冲击下,网壳矢跨比越大,结构的冲击动力稳定性能越好,当矢跨比由1/5增大到1/4时,网壳冲击动力稳定性能的提高效果最显著,工程实践中,建议该类网壳的矢跨比上限取1/4;对于混合型网壳,改变凯威特与联方频数比对结构冲击动力稳定性能的影响较小,而网格形式对网壳冲击动力稳定性的影响较大,表现为纯凯威特型网壳的冲击动力稳定性能优于混合型网壳;屋面竖向荷载越大,网壳的冲击动力稳定性能越差,实际工程中,建议采用轻屋面,以提高结构的冲击动力稳定性能。