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  • 简介:由于填埋芯管后单向挖空了楼盖,造成单位宽度内现浇空心板楼盖的两向抗弯刚度和抗剪不再相等,因此板的两向受力性能存在差异.本文应用8节点弹性块体有限元方法,对竖向荷载作用下的现浇空心板楼盖结构作了一些算例计算,探讨了现浇空心板两向变形和内力的分布规律,分析了布管方向对楼盖静力性能的影响.结论可供工程设计参考.

  • 标签: 现浇空心板 静力性能 竖向荷载 有限元法 正交异性
  • 简介:基于平面索桁结构提出了一种新型的空间索杆结构,命名为环形交叉索桁结构.该结构可以显著改善车辐式索桁结构抗连续倒塌性能较弱的不足.基于ANSYS软件,采用非线性弧长法,分析了环形交叉索桁结构的静力性能.分析中考虑了满跨均布荷载、半跨均布荷载以等多种工况组合以及预应力变化对结构性能的影响.研究结果表明环形交叉索桁结构具有整体刚度好、内力分布合理等优势,预应力变化对结构刚度影响显著.环形交叉索桁结构的提出可为其它索杆结构的改良提供参考.

  • 标签: 索杆结构体系 环形交叉索桁结构 静力性能 连续倒塌
  • 简介:以某实际工程为背景,进行了一个波纹腹板H形钢空间节点的静力试验,考察了两种连接构造形式,并通过试验研究了该空间节点的力学性能和连接构造的合理性。应用波纹腹板H形钢梁的简化计算公式,分析了试验节点钢梁在弹性阶段的关键截面应力值,并将其计算结果与试验结果进行了对比,验证了该公式的合理性。静力试验结果表明,该空间节点的最终破坏发生在全焊连接的上翼缘对接焊缝处,破坏荷载是设计荷载的2.3倍;但由于发生了受拉翼缘断裂的脆性破坏,破坏截面弯矩仅达到极限抗弯承载力的74%,这是焊缝交汇处应力集中和波纹腹板偏心集中力共同作用的结果。两种连接构造形式中,将拼接位置置于平腹板梁段的栓焊混合连接形式性能更优,可用于实际工程。

  • 标签: 波纹腹板H形钢 空间节点 静力性能 试验研究
  • 简介:空腹网壳是由平板型空腹网架演化而来的新型曲面空间网格结构,形式多样.为了解其中肋环型球面空腹网壳结构在竖向静载作用下的力学性能,本文采用空间梁单元,在边界上、下弦节点均约束线位移时共计算了22个算例,讨论了矢跨比、网壳厚度、网格圈数等参数对其变形和内力的影响.分析表明,肋环型球面空腹网壳可看作是两个具有相同曲率中心的单层网壳通过竖腹杆连接而共同工作,其矢跨比不宜小于1/6,网壳厚度和网格圈数对结构力学性能的影响较小.本文还进行了这种结构与单层网壳的对比分析,表明其具有良好的技术经济指标.

  • 标签: 球面空腹网壳结构 肋环型 有限元法 竖向荷载 静力性能
  • 简介:在大型通用有限元软件ABAOUS中,为混凝土材料定义了一种材料模型:塑性损伤模型。它可以模拟混凝土材料的拉裂和压碎等力学现象,而且使用也较为方便。在本文中,作者结合自己的研究工作,介绍了塑性损伤模型在钢管混凝土柱、型钢一钢管混凝土柱和钢管混凝土叠合柱静力性能分析中的应用,详细讨论了混凝土塑性损伤模型中有关参数的设置方法。计算结果表明,在准确合理建模和设置参数的前提下,可以利用ABAQus中的塑性损伤模型准确地模拟钢一混凝土组合构件的静力性能,从而减小实验工作量,节约开支。本文的有关论述和方法可为同类研究提供参考。

  • 标签: 塑性损伤模型 钢-混凝土组合构件 静力性能 有限元
  • 简介:提出了一种新型球面网壳,它由投影为四边形平面的六杆四面体单元集合组成,网壳的成形构造简单,便于工业化预制生产和装配化施工.这种杆件数和节点数相对较少、网格抽空的球面网壳,也能发挥双层网壳的作用.文中给出并讨论了新型球面网壳的基本结构体系和加强结构体系.为提高结构的刚度和稳定性,网壳的上、下弦节点可采用刚接节点、半刚接半铰接节点和铰接节点,可形成四种节点布置方式和杆件特性,即四种不同计算模型的球面网壳.本文作了竖向荷载作用下的受力特性分析,获得了基本与加强结构体系、四种节点布置方式的网壳内力、位移的基本规律和相互差异,为工程设计和结构选型提供了依据.

  • 标签: 六杆四面体单元 球面网壳 基本结构体系 加强结构体系 刚接节点 半刚接半铰接节点
  • 简介:为进一步探索空腹索桁张力结构初始预应力分布、静力性能及误差敏感性,在理论分析的基础上,设计加工了一直径5m的结构模型.提出了该模型支承平台、可调索杆、连接节点等加工制作方案及基于最小二乘法的各测点内力-应变关系拟合方法,考察了张拉各构件到设计长度时的体系初始预应力分布,模型在满跨、半跨和1/4跨等多种荷载工况下的静力响应及通过调整杆件长度模拟杆长误差以考察长度的误差敏感性.研究表明,当所有构件都张拉到设计长度时,空腹索桁张力结构初始预应力分布将达到设计值;结构在不对称荷载作用下易发生平面外失稳,平面外刚度较差,而在整体均布荷载作用下表现出良好的承载性能;环索长度误差敏感性最明显,脊索、斜索次之,桅杆最弱.初内力分布、多种荷载工况下的静力响应及误差敏感性分析理论值与实测值基本吻合,表明了理论分析的正确性和模型设计的有效性.

  • 标签: 索桁张力结构 模型试验 初始预应力 静力性能 误差敏感性
  • 简介:本文基于文献[4]提出的索穹顶结构非线性有限元理论及初始刚度计算方法,对圆形平面,球形屋面,脊索呈辐射状分布的轴对称索弯顶结构进行了分析计算,通过参数改变,详细研究了该类索弯顶结构的静力性状,并得到了一些重要结论,对理论研究及工程应用具有指导意义。

  • 标签: 索穹顶结构 初始刚度 屋面 非线性有限元 工程应用 轴对称
  • 简介:索拱体系是索与拱杂交而成的一种新型大跨度屋盖结构,可以充分发挥各自的特点,而且相互限制了彼此的弱点.比单一索的形状稳定性好,比单一拱的整体稳定性好.本文采用能量变分原理对索-拱体系的静力与动力特性分析进行了阐述,并列举有算例说明其应用.

  • 标签: 大跨度屋盖结构 索-拱体系 静力 动力特性 荷载
  • 简介:预应力双层索比单层索有更好的结构刚度和形状稳定性,可用于各种跨度的屋盖结构中,本文采用能量变分原理对双层索进行静力分析,得到了在均布荷载、三角形荷载和对称三角形荷载作用下的挠度近似公式,并与采用有限元法分析的结果进行比较.结果表明,本文给出的挠度计算公式具有较高的精度,可供工程应用参考.

  • 标签: 双层索 预应力 静力分析 能量变分原理 有限元分析
  • 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:将剪力键式空腹夹层板看成板和等效交叉梁系组成的整体结构,利用弹性力学方法求出它的弯曲挠度的解析式,继而可求得板、肋和剪力键的内力,将有关数据代入本文公式即可求得该结构的挠度,给工程设计人员提供了方便。

  • 标签: 剪力键 空腹夹层板 静力计算 交叉梁系 内力 挠度
  • 简介:首先回顾了悬索静力分析的研究历史,收集整理了国际上常用的不同坐标系下的两种解答及国内近年来推导的不同坐标系下的两种解答.通过同种坐标下国内、外解答的一致性和不同坐标系下国际上流行的两种解答一致性的证明,表明该四种解答是一致的.建议使用竖坐标轴正方向向上的解答,用国际上的相应解答建立悬索分析的有限元方法,用本文作者推导的解答进行索的设计与计算.

  • 标签: 解答 悬索 弹性 有限元方法 坐标系 研究历史
  • 简介:将浮式网架结构应用于深海工程可为人类开发深海提供所需要的空间。选取正放四角锥网架为结构单元,利用Morison方程计算波浪力、海流力,通过函数关系找出作用于结构自身荷载的最大值,平均施加到水面以下球节点上,并施加重力、浮力、上部荷载,模拟结构在海洋环境荷载作用下的力学响应,用百年一遇的海况进行校核,得出该网架结构单元相对承载力较高、安全可靠的结论。由于承载力出现较大的富余,为进一步优化结构,可通过网架结构布局上的改进来实现,包括整体上采用抽空四角锥网架等杆件较为简单的网架体系,局部抽除某些内力较小的杆件,或者将抽掉的杆件替换成与钢结构有较好融合且适应海洋环境的其他材料,使得浮式网架结构更经济安全地应用于实际工程。

  • 标签: 浮式网架结构 静力分析 波浪力 海流力 结构优化 抽空四角锥网架
  • 简介:圆柱形网格结构是一种成熟的空间结构形式,主要用于大空间屋盖.这种结构具有自重轻、刚度好和节约钢材等优点.本文采用连续化的数学模型,首先给出了圆柱形网格结构的内力与位移的关系,然后对圆柱形网格结构的静力与动力特性采用能量变分原理进行分析,并导得其简便的计算公式.算例分析表明,计算方法简便,概念清楚,可供结构方案设计参考.

  • 标签: 圆柱形网格结构 分析方法 静力分析 动力特性
  • 简介:索承网壳是基于单层球面网壳和张拉整体体系的一种合理的新型杂交大跨空间结构.本文讨论了索承网壳的结构组成、成形过程和受力原理,并结合一个工程实例,进行非线性有限元静力分析、特征值屈曲分析、非线性屈曲分析以及有初始缺陷的非线性屈曲分析,并与同样形式的单层网壳结构进行比较,系统地研究了索承网壳的受力特性.结果表明索承网壳改善了结构的受力状态,增大了网壳结构的强度、刚度和稳定性,有着很高的结构效能,具有跨越大跨度的潜力,应用前景广阔.

  • 标签: 索承网壳 静力分析 屈曲分析
  • 简介:根据预应力静定结构受力的力学特征,结合现代测试技术及张弦梁结构的静力平衡关系,提出了一种适用于张弦梁结构的索力识别方法.因索力只与各索段的相对空间位置有关,因而避免了常用索力测定方法识别精度受拉索边界形式及材料参数取值影响较大的缺点,也为其它结构形式的索力识别提供了新思路,数值算例证明了本方法的精确性.最后对本方法应用中的有关问题进行了讨论.

  • 标签: 张弦梁 索力 识别 静力平衡法
  • 简介:剪力键节点域是保证钢空腹夹层板空间协同工作的关键节点。为研究加劲板对剪力键节点域静力特性的影响,基于通用有限元分析软件,建立4组考虑材料非线性的节点域平面受剪状态数值模型。分析了设置加劲板对节点域受力及变形状态的影响,并选取加劲板宽度、方钢管厚度、剪力键高度作为变量进行参数化分析。分析结果表明,加劲板可以有效降低节点域方钢管的应力,保证节点域整体变形的特性,避免出现反弯点。根据不同因素的影响程度,发现加劲板的宽度对节点域的静力性能影响最大,提出了加劲板设置的合理尺寸范围的建议值,分析结论可为类似工程应用提供参考。

  • 标签: 钢结构 空腹夹层板 加劲板 剪力键 节点域 参数分析
  • 简介:针对线天线结构的几何非线性特点,详细介绍了采用力矩平衡法对索结构进行找形的原理,并在找形的基础上对线天线进行了风荷分析.以垂直对数周期天线为研究对象,运用力矩平衡原理,通过自编程序对该结构进行了找形,并采用有限元分析软件ANSYS对该类天线进行了风载荷作用下的静力分析.通过对理论方法和ANSYS软件找形结果的比较,表明基于ANSYS软件对垂直对数周期天线结构找形是可行性,亦表明ANSYS能够对该类型的线天线进行风荷仿真分析.最后,通过算例的计算结果验证了文中的分析模型及计算方法的合理性和有效性,表明利用ANSYS软件能够对线天线结构进行找形分析与风荷静力学响应分析.

  • 标签: 垂直对数周期天线 力矩平衡原理 成形分析 风载荷 静力分析