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文献检索:
  • 刚性网格索穹顶结构初始形态的确定方法
  • 索穹顶结构是一种结构效率极高的空间张力结构体系,由于该结构节点较为稀疏使得上部刚性网格系统的设计和施工有一定难度,从而也限制了索穹顶结构的推广应用.为了解决这一实际工程问题,进一步拓展索穹顶结构的应用范围,本文提出了一种刚柔相济的组合空间结构——刚性网格索穹顶结构,并给出了三种具体的结构组合形式;同时为了能够较为精确地确定该结构形式的初始形态,本文结合空间杆系平衡矩阵理论和构件原长不变的概念,提出了"近似等效荷载生死单元法",该方法通过荷载的等效和构件单元的"生死"过程来找到结构的初始形态.算例分析表明该方法可以较为准确地确定刚性网格索穹顶结构的初始形态.本文工作可为该类结构的初始选型和设计提供依据.
  • 张弦梁结构的计算分析和形状确定问题
  • 张弦梁结构为典型的平面杂交空间结构,适合用于实际的屋盖结构如航站楼、会展中心、体育场馆等.然而遗憾的对于该种结构理论和试验研究、规范和规程的修订却并不十分完善.本文从张弦梁结构的计算参考构形出发,对张弦梁的计算分析理论,形状确定问题即找形和找力分析如竖杆内力的确定、索曲线形状设计等若干问题做了讨论,特别对于张弦梁结构的找形问题即索曲线形状确定问题,本文方法简单方便可手算完成.
  • 弦支筒壳结构在多点输入下的地震响应分析
  • 将拉索与柱面网壳相结合,就可以形成新的弦支结构——弦支筒壳结构.以一实际工程为例,本文将分别采用地震波一致输入和考虑行波效应的多点输入分析方法对弦支筒壳进行地震响应分析.结果表明,地震作用下单层筒壳杆件内力和撑杆内力随时间的变化都是在某一数值上下波动,而下弦索内力随时间的变化则是波动着上升.与一致输入相比,多点输入时,单层筒壳杆件内力有些发生了方向改变,有较少一部分内力减小,大部分杆件的内力增大,且随着行波速度的减小,内力增大的杆件增多,幅度加大;一部撑杆的内力增大,也有相当一部分撑杆的内力减小,且随着行波速度的增大,二者对撑杆内力的影响趋于相同;下弦索中拉力或者增大或者趋于与一致输入时相同,且随着行波速度的增大,二者对下弦索中拉力的影响趋于相同.
  • Kiewitt型弦支穹顶结构自振特性研究
  • 弦支穹顶结构的自振特性是其本身固有的重要力学性能.运用有限元方法,基于ADINA软件建立了大跨度Kiewitt型弦支穹顶结构非线性动力特性分析的有限元模型.首先对35.4m跨度的K6型弦支穹顶结构进行了自振性能分析,得出结构前15阶自振频率及振型,由于弦支穹顶结构的对称性,其前15阶自振频率数值密集且变化均匀,说明结构的刚度分布均匀合理;前两阶振型水平与竖向振动同时存在,后几阶以竖向振动为主.着重针对环索预应力、撑杆长度、杆件截面、矢跨比四个因素对自振频率的影响进行了分析,拉索预应力及杆件截面对自振频率的影响非常小,矢跨比是影响自振性能最敏感的因素.
  • 网架结构荷载动力放大系数研究
  • 对于结构连续性倒塌过程中的动力特性通常有两种考虑方式,一是直接采用动力的分析方法,二是通过荷载动力放大系数(DIF)将静力荷载进行放大,从而间接模拟结构的动力响应.本文首先对荷载动力放大系数的研究现状进行介绍,并给出了一种考虑初始状态的等效构件模拟方法.利用变换荷载路径法对一空间网架结构支撑柱突然失效,并通过线性静力和线性动力的计算比较,研究静力计算中荷载动力放大系数的取值问题.计算显示,在空间网架结构中,DIF取值为2.0是合适的.
  • 体育场罩棚倾角及连接开缝对风荷载的影响
  • 为了满足造型和功能需要,体育场的罩棚倾角常常根据具体条件而变化,罩棚上扬、下俯均有所应用.通常罩棚与看台顶部留有环通的空隙,有利于场内通风,但也有一些场馆未留空隙.特殊的体型将对罩棚的风荷载产生影响,本文针对罩棚倾角变化和连接开缝情况两种因素对罩棚表面风压分布的影响进行了CFD数值模拟,给出了风压系数的变化规律,并与风洞试验结果进行了比较.
  • 空间网壳结构中新型铸钢节点简化设计方法
  • 铸钢节点是适用于空间结构的一种新型节点形式.铸钢节点由于其良好的适用性正逐渐应用于大跨度空间结构,但目前尚无国家规范可依.本文对自行研制的新型铸钢节点进行有限元分析,结果表明,其在构造和受力方面都满足结构的要求.在此基础上,利用经过试验验证的可靠的有限元模型进行弹性有限元分析,研究铸钢节点在不同受力状态下的应力分布,并与由材料力学方法得到的结果进行比较,给出了铸钢节点的应力集中系数,并进一步提出了该铸钢节点的简化承载力计算公式.简化计算公式与试验、有限元分析结果的比较表明,该公式具有一定的安全储备,可用于工程设计.公式的提出极大地方便了设计计算工作.
  • 树形管结构多维相贯节点承载力非线性分析
  • 为研究树形管结构柱复杂节点的承载力和破坏特征,结合某工程的14管相贯节点,从受力、工艺和经济性出发,进行了混尺度条件下的精细化非线性数值分析.在牛顿-拉普森方法中引入微动力阻尼系数抑制次生动力,考虑了主管局部加厚、内环板加劲、多管相贯内部区域焊接与否、材料撕裂等因素,研究了节点极限承载力与破坏模式,提出了节点加强的构造参数,比较分析了节点加强构造方式的工艺性.研究还表明,经合理加强的焊接型复杂相贯节点承载力较高,可替代铸钢节点,为设计提供了参考.
  • 内加劲环间距对空间圆管相贯节点性能的影响
  • 以大连国际会议中心为工程背景,应用大型通用有限元分析软件ANSYS对内置加劲环空间圆管相贯节点进行了非线性有限元分析.本文简要介绍了计算节点有限元模型各关键参数的具体设置,系统分析了在其他参数不变的前提下内加劲环间距对节点强度、刚度以及破坏模式等性能的影响,提出了在相贯节点主管内设置加劲环的合理构造要求,为该工程的设计提供了理论依据.
  • 不锈钢材料的应力-应变模型
  • 不锈钢材料与普通碳素钢的力学性能有较大不同,其应力-应变关系呈显著非线性,且各向异性,因此精确描述不锈钢应力-应变关系是不锈钢构件受力及稳定性分析等相关研究工作的基础.本文回顾了国内外关于不锈钢应力-应变本构模型的研究成果,通过介绍、分析和比较研究指出,Quach三段式应力-应变模型采用Ramberg-Osgood三参数表示,可直接应用现行规范进行结构设计,其准确性已得到相关试验和有限元分析证实.因此,Quach模型是目前可供选用的最佳本构模型.
  • 不同布索方式的正交梁系结构在车站雨棚中的应用
  • 大跨度无站台柱雨棚设计是火车站建设的一个重点,它要求柱距大、跨度大.在各种大跨结构体系中如双层网架、柱面网壳、弦支网壳、张弦梁、实腹拱、拱形桁架、悬索、膜结构等,正交梁系结构由于其结构简洁、受力合理等优点而被广泛应用.论文对不同布索方式的正交梁系结构在车站雨棚中的应用进行了研究,探讨了不同布索方案对结构静、动力性能的影响,分析了结构的特征值屈曲和非线性屈曲,并采用弹性时程分析法比较了各方案抗震性能.研究结果表明合理的布索方案能有效改善正交梁系结构的承载力和抗震性能.
  • 空间杆系结构的蒙板程序编制及其工程应用
  • 屋面静、活载及风载的荷载施加问题是空间杆系结构分析中的重要环节.本文首先探讨了空间杆系结构的两种加载方法,建议采用面层板加载法来较好地模拟实际结构情况及方便地施加各种荷载,但此法对手工操作而言是一项繁复的工作.针对此问题,本文编制了相应的空间杆系结构的表面蒙板程序,实现了选择杆件后程序根据节点及杆件的拓扑关系为其蒙上表面板单元的功能.程序内容主要包括了获取空间节点坐标、空间网格平面投影、平面网格封闭区域识别、平面区域的空间还原等步骤.程序应用于多个实际大型体育场馆的有限元建模分析中,效果良好,具有工程实用价值.最后文章针对蒙板分析中的加载模式、多边形区隔划分等问题进行了探讨研究.
  • 新加坡植物园展览温室Cool Dry拱壳杂交结构的设计与整体稳定性分析
  • 新加坡植物园Cool Dry温室用来展览适合在凉爽干燥环境中生存的植物,由于其建筑造型的需要,采用异型拱-壳钢结构体系,且在壳体上设置由双层玻璃构成的幕墙体系,大拱之间增设部分拉索以增强侧向稳定性.基于该工程诸多特殊性,采用常用的结构设计软件无法对其进行准确的计算分析,利用ANSYS有限元软件对其初步设计进行了进一步优化和静力计算复核,并考虑几何非线性,对结构整体弹性、弹塑性稳定性能进行了评估.
  • 某单层异型网壳工程的设计与分析
  • 以某46m跨度的单层异型网壳为例,在利用MSTCAD软件完成网壳静力计算的基础上,充分利用MST-CAD软件提供的便利接口,自动生成ANSYS所需的数据格式文件进行建模.通过对两种软件振动模态的比较,证实了数据转换的正确性,之后利用ANSYS进行了屈曲模态分析,并完成了考虑初始缺陷的非线性稳定分析,采用弧长法得到了网壳的全过程荷载-位移曲线,求得各工况下的网壳屈曲临界荷载系数.
  • 十字圆管相贯节点平面外刚度性能研究
  • 简要介绍了十字节点平面外抗弯时的变形机理以及刚度定义,应用大型通用有限元软件ABAQUS对圆管十字相贯节点进行了非线性有限元分析.分别对主管径厚比、支管径厚比和支管与主管的直径比进行单参数分析,研究各自对十字节点平面外抗弯刚度的影响,并综合所有计算结果回归拟合出刚度计算公式.对支管承受压弯作用的十字节点计算分析表明,对于直径比大的节点,压弯作用下较大的轴力会对节点的刚度产生很大的削弱作用.得出了一些有用的结论,对工程应用具有一定的指导意义.
  • 《空间结构》杂志投稿须知
  • 1.《空间结构》主要刊登空间结构的理论研究、分析设计、试验与实测、建筑造型、施工工艺、管理经验、重大工程实例等方面具有学术水平、创新性和实用价值的论文。
  • 《空间结构》封面
      2010年
    • 01

    主管单位:教育部

    主办单位:浙江大学

    主  编:董石麟

    地  址:杭州玉泉浙江大学空间结构研究中心

    邮政编码:310027

    电  话:0571-87952414

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