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  • 简介:新颖又古老的互承结构的形状生成是其广泛应用的首要亟待解决问题.介绍了影响构型的基本参数,任意参数的变化均会造成整体形状的改变,致使传统建模方法无法有效实现这种结构模型的生成.通过对基本单元分析,探索了以遗传算法为代表的群体随机搜索方法和以Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)拟牛顿法为代表的单点搜索优化方法解决互承结构形状生成问题的有效性.算例表明后者对指定构型及参数的互承结构成形具有更高的效率.

  • 标签: 互承型结构 遗传算法 BFGS 拟牛顿法 形状生成
  • 简介:在美国北岭地震和日本阪神地震中钢框架节点的脆性破坏现象显示了传统节点抗震性能的弱点,国内外学者根据强柱弱梁原则,以塑性铰发生位置由原来的梁、柱连接处向距离柱截面一定距离转移为设计思想,提出钢框架新型断面削弱节点,这种节点能够大大提高结构的抗震能力.对钢框架节点的破坏原因和节点构造做一个简单的介绍,具体阐述断面削弱节点在延性、刚度和强度方面的研究以及断面削弱节点在其它领域内的应用和发展做一个探讨.

  • 标签: 削弱型梁柱节点 钢框架 抗震性能
  • 简介: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,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.

  • 标签: K6型弦支穹顶 自振性能 预应力 撑杆长度 杆件截面 矢跨比
  • 简介:在主管与支管相贯处设置肋板是提高圆钢管节点极限承载力的一种方法。本文采用有限元方法,通过对65个加强与未加强的T节点进行模拟和分析,研究了矩形肋板对节点的静力强度的影响。通过对矩形肋板的参数研究发现:在矩形肋板的长度、高度和厚度取值合适的情况下,矩形肋板能够有效地提高节点的承载力,同时给出了矩形肋板几何尺寸选取的建议。最后通过调查研究矩形肋板应力分布情况对矩形肋板进行了优化。研究发现将矩形肋板的一角按照一定的尺寸切割掉,加强节点的承载力基本不变,在实际工程中可采用将矩形肋板一角切掉的新肋板形式。

  • 标签: 管节点 矩形肋板加强 静力强度 应力演变过程 优化
  • 简介:承德奥体中心的钢结构屋顶采用的是车辅式结构,大屋盖直径在150m,左右,设计的小屋盖为支撑与大屋盖直径25m的内环上的椭圆形平屋盖,外沿直径在40m,呈自锁式马鞍外环的异形空间曲面,建筑施工的工艺要求高,施工复杂。屋盖测量、屋面地板的安装、屋面顶部吊顶板安装等技术为施工中的关键部分,整个结构呈现三维立体定位,屋面变形程度高,施工技术要求控制准确。本文主要结合承德奥体中心屋面施工的技术要求,采取前期结构测量,而后将数据反复进行核算,按照测算结果在实际施工过程中不断修改进设计方案,并在施工期间提出了在屋面施工使用的建筑材料的类型,解决施工过程中出现的问题,达到辐射状呈马鞍形外环的异形空间曲面建筑效果。

  • 标签: 自锁式马鞍型 铝镁锰板金属屋面 施工方案 施工技术
  • 简介:对1个隔板贯通式箱中柱-H型钢梁常规节点和3个圆弧扩大头及梁翼缘网孔削弱节点进行了低周往复循环加载试验.试验结果表明,常规节点在梁翼缘对接焊缝处脆断,节点塑性转角约为0.016rad;网弧扩大头及圆孔削弱节点在梁翼缘圆孔削弱处断裂,裂纹起始于圆孔侧边,塑性转角较常规节点提高约19%,承载力较常规节点降低5.5%~9.4%,滞回曲线的包络面积(耗能性能)较常规节点约提高0.2%~9.0%.圆弧扩大头构造降低了梁翼缘对接焊缝的应力集中程度,避免了对接焊缝过早脆断;圆孔削弱构造促使梁削弱截面形成塑性铰.

  • 标签: 箱型中柱-H型钢梁节点 循环加载试验 圆弧扩大头 圆孔削弱 塑性转角 承载力
  • 简介:高阶振对结构振动反应影响的大小与结构的类型直接相关,现有研究对象主要为高层建筑或大跨度桥梁,而针对大跨度空间结构高阶反应的研究,特别是基于振贡献系数研究高阶反应相关参数的规律变化,目前还很少.本文以刚性大跨度单层扁网壳结构为研究对象,分析比较反应大小不同的振贡献系数及其累积趋势变化.提出结构特征点刚度比参数p的概念,并同时采用结构矢跨比厂和特征点刚度比p两个参数表征单层网壳的刚度特性,研究不同厂和p对高阶振贡献系数的影响;采用典型硬土场地地面运动的加速度设计谱表征地震激励,对比分析不同P和厂对高阶振加速度谱坐标的影响.基于振贡献系数和加速度反应的变化规律比较结果,总结出单层扁网壳振反应的分布特征和显著程度,提出了判断单层网壳结构振反应绝对贡献大小以及高阶振在弹性地震设计反应谱上的卓越周期区域的方法.本文关于高阶振反应规律的研究成果,也适用于其他类型刚性空间结构的地震反应分析.

  • 标签: 大跨度空间结构 高阶振型反应 振型贡献系数 加速度谱坐标
  • 简介:球面网壳可以覆盖没有支柱的大空间,而且造型美观,近年来得到快速发展和广泛应用.在众多网壳型式中,有一种新颖的外铺带肋钢板球面肋环网壳,在鞍钢、武钢等新型煤气柜工程中作为顶盖广泛使用.该结构特点是轻质、大跨,所以稳定性问题特别突出,必须对其进行稳定性分析.本文基于几何非线性有限元理论,借助弧长法,利用结构分析软件ANSYS,对考虑局部屈曲后强度利用的铺钢板肋环网壳结构进行全过程计算,绘制了结构的荷载一挠度曲线.通过对荷载一挠度曲线的分析,探讨了结构失稳的原因和屈曲过程,得到了一些有价值的结论.此外,对不同矢跨比及不同截面的铺钢板肋环网壳进行稳定分析,发现许多有规律的现象.这些结论和发现对工程设计具有一定的指导意义.

  • 标签: 网壳 钢板 稳定性 屈曲 极限荷载 几何非线性
  • 简介:平面K节点是钢管结构节点主要形式之一.本文对平面K圆钢管搭接节点在静力荷载和冲击荷载作用下的弹塑性响应和极限承载力进行了非线性有限元分析.首次得到相贯节点的动力极限承载力,发现节点的动力极限承载力一般小于静力极限承载力.K圆钢管搭接节点在静、动荷载作用下弹塑性力学特性有较大的区别,节点动力破坏主要发生在节点相贯处,规范计算公式给出的节点静力极限承载力是偏于保守的.本文所得计算结果和结论对实际工程有一定的应用价值.

  • 标签: K型搭接节点 钢管结构 冲击荷载 动态极限承载力
  • 简介:本文采用简化的新构造方式,开发研制了一种适用于大吨位应用的TJⅡ屈曲约束支撑,并确定了其承载力计算方法和刚度、节点设计的准则。利用尝试性的试验结果,改进了细部构造。采用宝钢新研制的BLY225低屈服点钢,制作了两根屈服承载力为650吨、长度为8米的足尺试件,进行了往复加载试验。试验结果表明TJⅡ屈曲约束支撑具有很好的滞回性能和耗能能力,累计塑性变形能力远超过美国钢结构抗震规范设计规程中的要求。

  • 标签: TJⅡ型屈曲约束支撑 往复加载试验 设计方法 滞回性能 低屈服点钢
  • 简介:基于虚拟激励法,利用风洞试验所得体形系数,通过对ANSYS有限元软件包二次开发,对于家堡火车站站房单层贝壳网壳进行频域的风振响应分析,得到结构在0°风向角下的位移风振系数,并与时域分析结果进行对比,两者吻合较好.同时研究了结构风振系数随风荷载频率上限的变化关系,为进一步深入研究结构风振响应分析方法奠定基础,所得结果为实际工程等效风荷载的确定提供有效指导。

  • 标签: 贝壳型单层网壳 虚拟激励法 风振系数 风振响应 谐响应分析
  • 简介:针对钢框架梁柱弱轴连接翼缘削弱节点的滞回性能和骨架曲线,参照梁柱强轴连接的削弱参数,设计了梁柱弱轴连接翼缘削弱节点系列试件,应用有限元软件ANSYS研究了削弱区中心至柱中心线距离、削弱宽度以及削弱深度对节点滞回性能的影响.研究结果表明:在往复荷载作用下,节点屈服以前,模型的削弱参数对节点的骨架曲线影响不大;节点屈服以后,削弱参数对节点的屈服荷载和极限承载力的影响比较明显,其中削弱部位的深度对骨架曲线的影响最大,削弱区中心至柱中心线距离对骨架曲线的影响次之,削弱部位长度对骨架曲线的影响最小.研究还表明强轴连接的削弱参数不能完全适用于弱轴连接节点,并给出了梁柱弱轴连接削弱参数的取值范围.

  • 标签: 弱轴连接 梁翼缘削弱型节点 有限元分析 骨架曲线 塑性铰
  • 简介:应用双重非线性有限元对空间效应影响下的KX圆钢管相贯节点进行了广泛的数值分析,分别获得了几何效应和荷载效应影响下节点的破坏模式与极限承载力.不同支腹杆轴力比下引起空间KX节点发生弦杆管壁局部屈曲破坏模式的原因主要有三种,即轴力比较小为负、较大为负和轴力比为正时.根据不同几何参数下节点极限承载力的变化规律,对于几何尺寸相同的弦杆与腹杆,支杆截面越大,对节点域刚度的贡献作用就越大,节点极限承载力的提高幅度也越大;支腹杆轴力比一定时,支杆的管径越小,对节点的极限承载力越不利.工程设计中空间KX节点的支腹杆截面尺寸不应相差过大.

  • 标签: 空间KX型圆钢管相贯节点 空间效应 破坏模式 极限承载力
  • 简介:为了提高网壳结构的抗冲击安全性能,控制网壳的破坏强度,对K6单层网壳结构的抗冲击设计方法展开研究.首先,通过非线性静力承载力计算和灵敏度分析获得结构的关键杆件分布;然后,结合结构的冲击响应特性,提出网壳结构的抗冲击防护措施,并进行冲击作用分析;最后,从结构冗余度和抗冲击性能两方面对防护设计效果进行验证.研究表明:K6单层球面网壳结构中的第二、三环附近是个临界区域,位移一旦超过该部位,结构刚度会急剧削弱,塑性发展程度十分严重;整体加强法可以对单层网壳结构起到较好的抗冲击效果,增大杆件直径更加有效;补强高灵敏度的构件,能够从一定程度上提高网壳结构的冗余度,在用钢量增加不多的情况下有效提高结构的抗冲击能力.

  • 标签: K6型单层网壳 冲击荷载 关键构件 灵敏度 抗冲击方法
  • 简介:在预应力钢结构发展迅速和应用广泛的今天,本文分析了这门新兴学科快速发展的背景和原因,并谈及在工程应用及推广中的几个问题。更重要的是本文提出继续开发学科有待开展的诸多科研领域,以使预应力钢结构学科更加科学、全面、深入地发展和提高。

  • 标签: 预应力钢结构 杆件 结构体系 应力峰值
  • 简介:对1个内隔板式箱柱-H型钢梁常规节点和3个梁翼缘扩大头-圆孔削弱节点进行了循环加载试验,并进行了基于结构钢椭球面断裂模型及耦联的椭球面屈服模型的数值模拟和断裂分析.结果显示,常规节点裂纹起始于梁翼缘对接焊缝侧边,未能形成有效转动能力的塑性铰,节点的塑性转角约为0.02rad.梁翼缘扩大头-圆孔削弱节点在圆孔削弱梁截面形成塑性铰,大孔侧边开裂风险较其他区域大,扩大头构造显著降低了对接焊缝的断裂风险.当内隔板与柱壁板间焊缝质量较好时,圆弧扩大头-圆孔削弱节点的塑性转角可达到FEMA要求的0.03rad,承载力较常规节点提高39.8%-52.9%。

  • 标签: 箱型柱-H型钢梁节点 内隔板 椭球面断裂模型 扩大头 圆孔削弱 塑性转角
  • 简介:公开(公告)号:CN2744815本实用新型公开了环保可启式防盗门窗,它包括上滑道(1)和下滑道(2),在上滑道(1)和下滑道(2)之间设纵梁(3),在纵梁(3)之间设活动支架(7),其特征在于两边的两根纵梁(3)分别固定在上滑道(1)和下滑道(2)上,中间的纵梁(3)的两端分别设连接块(4),在上端的连接块(4)上设滑动轮(5),

  • 标签: 防盗门窗 环保型 实用新型 活动支架 连接块 滑道
  • 简介:平板张力集成体系是比较适合于工程应用的张力集成体系的结构形式.预应力的施加方法和过程会影响到最终的预应力分布.本文针对两节点相对强迫位移施加刚度的方法进行了分析,对该类结构体系的预应力变化规律以及在各种影响因素下的变化规律进行了详细的归纳和总结,在平板张力集成体系的预应力分析方面做了一些有意义的尝试.

  • 标签: 预应力 张力集成体系 数值分析 位移 刚度
  • 简介:建筑幕墙在我国的应用是从1984年开始的,经过近二十年的发展,到目前为止,我国建筑幕墙的年产量和拥有量,已居世界之首。但是近几年,随着竞争的加剧、市场的饱和、价格的下降和利润的减少,所有从事幕墙行业的人都在思考:市场到底需要什么样的幕墙?笔者认为,节能环保的幕墙产品将是未来市场的宠儿。

  • 标签: 建筑幕墙 节能环保型 市场趋势 幕墙行业 拥有量 年产量