简介：在基于随机摄动理论建立索张拉预应力空间钢桁架随机内力统计特性分析模型的基础上,进一步利用映射变换法建立了空间预应力钢桁架任意单元失效模式的可靠度指标与验算点的迭代模型,并基于点估计法得到了整体结构失效概率的计算公式.整体结构的基本随机参数包括折线索单元和桁架单元的截面面积(或综合刚度)、张拉钢索的预拉力、外荷载及边界弹性约束刚度等.利用本文计算模型对工程中常见的倒三角预应力立体钢桁架进行了分析,对影响整体可靠性指标的有关参数进行了讨论,为索张拉预应力立体钢桁架整体可靠性设计提供了一定的参考依据.分析表明,随机变量分布特性对空间预应力钢桁架整体可靠性指标影响较大,且影响程度又随材料强度的标准差有一定的变化.

简介：单层球面网壳属于损伤敏感型结构,损伤对网壳的抗震性能十分不利.BRB（约束屈曲支撑）由于耗能性好、施工安装方便、设计灵活等优点成为已建结构抗震加固和改造的重要手段.首先,介绍了计算分析时所采用的模型尺寸与相关参数;然后,通过模态试验进行损伤评价并提出三种抗震加固方案,由El-Centro波、天津波、Taft波罕遇地震作用下的弹塑性响应结果进行方案对比;最后,从四个不同的方面对网壳进行抗震加固效果的规律性分析.结果表明：采用BRB加固后的结构能够很好地改善结构的抗震性能;随着跨度的增大,结构的响应不断加大,BRB的抗震加固效果也比较明显;BRB的屈服强度为80MPa和100MPa,截面尺寸为0.8倍和1.0倍原杆截面时抗震加固效果较好;随着罕遇地震加速度峰值的增长,BRB对受损网壳的抗震加固效果也越好.

简介：采用基于有限元理论开发的ANSYS软件建立了张弦梁数值分析模型,按温度增量法对其火灾历程中的力学反应进行分析。讨论了在升温历程中,温度场非均匀性、荷载比、垂跨比、火源半径、火源位置以及支座约束对张弦梁上弦钢梁及下弦预应力索力学特征的影响以及跨中挠度的变化历程。得出以下结论：随着温度分布非均匀性的减小,在升温历程中,上弦钢梁强度应力历程下降速率增大,而稳定应力呈先增加后下降趋势,下弦索应力变化很小;随着荷载比增大,结构临界温度降低,结构跨中挠度增长速率也变大;随着垂跨比的增大,结构受火失效截面位置发生改变,失效时对应的跨中挠度值呈非单调变化;常遇建筑火灾中的火源半径变化对关键单元的应力历程、承载力衰减历程及跨中挠度增长历程影响较小;当火源位置发生变化时,结构的失效单元将会发生变化,同时,对跨中位移历程有一定的影响;随着支座摩阻力的增加,结构热膨胀受到较大程度约束,在升温历程中,上弦钢梁跨中截面的应力显著增加,下弦索拉应力显著减小,同时结构产生显著的向上变形。上述研究结论可对进一步探明局部火灾下张弦梁结构的破坏机理提供参考。

简介：基于本文建立的拉索式空间预应力钢桁架优化分析的一般计算模型,对几种不同结构方案的预应力立体钢桁架进行了优化分析,得到了相应结构的整体刚度参数-最大挠跨比与钢索预拉力、钢索截面尺寸及总用钢量等参数的变化关系(用一组图表表示),并讨论了不同结构方案的用钢量与高跨比(桁架高度)的关系,为拉索式预应力立体钢桁架结构方案的选取及设计提供了一定的参考依据.

简介：张弦梁结构是由弦、撑杆和抗弯受压构件组合而成的新型结构体系,是通过在弦中施加预应力来改善抗弯受压构件受力性能的自平衡体系.张弦梁结构的垂跨比、矢跨比、撑杆数目、横索数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数对其受力都有一定的影响.而随着张弦梁结构的大量应用,对其地震作用研究也越来越重要.为此,本文应用大型有限元软件ANSYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析,详细讨论垂跨比、高跨比、撑杆数目、横索数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数以及行波效应对张弦梁结构地震响应的影响,以供工程设计参考.

简介：索穹顶结构的预应力张拉施工成形过程分析一直是国内外学者研究的热点和难点．本文结合国外已有工程预应力张拉施工方法和国内相关研究成果介绍，以一跨度为122m的索穹顶结构为例，提出了包括逐圈斜索张拉法、仅外圈斜索张拉法、逐圈竖杆顶压法、仅外圈竖杆顶压法、逐圈环索张拉法、仅外圈环索张拉法、逐圈斜索原长安装法等七种预应力张拉施工方法，并采用动力松弛法对采用各种预应力张拉施工方法进行施工模拟全过程分析，为实际索穹顶结构工程的张拉施工提供理论依据和技术支持．

简介：北京将台冬季花园采用复杂的杂交结构体系，其中屋面网壳部分可以视作拱壳杂交结构．近年来世界各地地震的频发使得空间结构的动力稳定问题亟待解决．本文对冬季花园建立了修正的有限元模型，通过不同峰值加速度地震作用下的非线性动力时程分析，研究了该模型在一条天然地震波作用下的动力稳定性能．结果表明，结构的动力稳定临界荷载超过了规范规定的最大值，可以认为结构的动力稳定性良好．

简介：研究分析了欧洲第三代核电站(EPR,EuropeanPressurized-waterReactor)核岛安全壳钢衬里的模块化吊装。首先研究了环形桁架在进行钢衬里吊装时最不利竖向荷载下的受力性能;其次对钢衬里吊装环形桁架进行了参数优化分析,研究环形桁架的不同参数变化对桁架性能的影响,确定出环形桁架的优化参数取值;最后对某核岛安全壳钢衬里穹顶吊装时的各项受力性能进行了研究,包括吊装受力分析、风荷载作用分析及吊耳节点有限元分析,并提出了一些参数的取值及吊装方案的合理建议,为工程施工设计提供了参考。

简介：基于考虑人字形防屈曲支撑屈服后超强和几乎不再对被撑梁提供竖向支点作用这两个因素，本文提出了采用该种支撑的钢框架结构的设计方法，并分别对采用普通及特殊中心支撑和防屈曲支撑的框架结构的抗震性能进行了对比分析。结果表明，虽然防屈曲和特殊中心支撑框架结构的层间侧移总体上大于普通中心支撑框架结构，但前者的基底剪力却大大低于后者。罕遇地震下，三种结构中的柱子基本保持弹性，普通和特殊中心支撑出现了大幅的平面外失稳，而防屈曲支撑在拉压作用下均进入屈服耗能。三种结构中被撑梁的最大挠度在支撑屈服或失稳前后分别出现在撑点两侧和撑点位置。屈服后的防屈曲支撑几乎不产生对被撑梁竖直向下的不平衡剪力，而失稳后的普通和特殊中心支撑则对被撑梁产生较大的不平衡剪力。

简介：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.

简介：以FAST项目为背景,对铝合金网架杆件封板模压成型工艺进行简要介绍.通过对杆件材料及螺纹深度的有限元参数分析,得出模压区域铝合金材料强度的提高对杆件承载能力的影响.随着螺纹深度的增加,杆件与封板的协同作用减弱,承载力反而降低;螺纹深度在0.3mm～0.4mm之间时,比例极限强度较螺纹深度0.5mm时可提高约6%～10%.本文分析结果可为铝合金网架工程应用提供理论依据.

简介：单边斜拉弯桥是一种极具建筑表现力的桥型.为降低桅杆高度,便于施工,还可采用部分斜拉的形式.部分斜拉弯桥桥体本身提供更大的刚度,拉索体系与桥体形成空间整体受力的形式,弯、剪、扭耦合作用更明显,受力情况更复杂.本文依托某城市绿道项目中的大跨度单边连续张拉人行弯桥开展相关设计研究工作,优化了主桥桅杆数和结构受力体系,进行了减振设计,使结构受力满足并达到景观效果的需要,为相关工程实践提供借鉴.

简介：钢桁梁拱桥是大跨度桥梁常用的一种结构形式,结构稳定性问题是该类桥梁设计和施工过程中的重要控制因素之一.采用有限元法对南淝河特大跨度钢桁梁柔性拱桥进行了各施工工况下的结构强度分析,确定了危险施工工况及其对应的危险杆件.采用结构稳定理论计算了危险杆件的应力水平,由此对施工过程提供了安全性预测和监控实施.依据计算结果对危险施工工况的超应力杆件提出了加固措施,并进行重分析和强度评估,其加固应用确保了该桥梁的施工安全.

简介：本文结合几个典型工程算例对改进动力松弛法和改进力密度法在计算时间、收敛精度、迭代策略等方面进行了较系统的比较分析.分析说明两种方法均适用于解决大型复杂索网结构的找形问题,并可达到很高的精度,但两种方法均有各自的优缺点.

简介：杭州奥体博览中心主体育场钢结构罩棚由空间管桁架和弦支网壳组成,具有造型独特、结构形式多样、悬挑跨度大等特点.基于ANSYS有限元分析软件,本文采用生死单元法对该钢结构安装进行数值模拟,研究了结构安装过程对结构内力及变形的影响;采用约束方程法对临时支撑架卸载进行了模拟分析,同时对卸载过程中的意外工况进行了敏感性分析.分析结果表明,施工过程对结构内力及变形的影响不可忽略,验证了安装方案安全可靠;卸载分析数据表明约束方程法能够准确模拟卸载行程的控制,确保卸载方案满足卸载要求.通过以上计算分析可以确保空间管桁架的安装精度,保证施工过程的安全性和经济性,也可为同类大型钢结构建筑的施工提供参考.

简介：

简介：首先比较了球面基本三角形网格的划分形式，最优网格划分法得到的网格三类型数量最少，最经济，提出了构造球面网壳局部双层形式的方法和五种具有工程应用价值的形式，采用几何非线性有限元理论，对几种网壳形式进行了深入的稳定分析，参数分析并与单层网壳的稳定特征进行了比较，本文研究结果对实际工程有重要应用价值。

简介：人字形密肋网壳由密肋平板在脊线处相交构成.为了解网壳屋盖与下部结构在竖向荷载作用下的共同工作性能,基于位移法求解了屋盖的内力,采用有限元方法对比计算了点支承屋盖和整体结构屋盖的内力及变形.在此基础上考虑下部结构抗侧刚度、屋盖矢跨比和肋刚度的影响计算了25个算例.结果表明：顶层抗侧刚度和矢跨比是影响屋盖内力的主要因素,屋盖轴力和矢跨比呈非线性关系;屋盖具有较强的拱向传力性质,脊线类似于拱的系杆;与点支承屋盖相比,共同工作使横隔下弦的内力明显增大,并引起下部楼盖轴力,且屋盖边梁应按双偏心受力构件计算承载力;顶层采用异型柱是调整屋盖内力分布的有效措施,当异型柱演化为短肢剪力墙时,建议墙肢长度取屋盖一个投影网格长度;增大矢跨比有利于降低屋盖挠度,屋盖内力分布对矢跨比较为敏感,矢跨比不宜低于1/6;过大的肋刚度对提高屋盖整体承载力意义不大,肋截面高度可取屋盖跨度的1/40~1/50.

简介：采用有限元方法研究了内压与局部轴压共同作用下钢筒仓的屈曲性能。研究的参数包括内压、局部轴压分布角及钢筒仓径厚比等。考察了各参数对筒仓屈曲模态、屈曲时对应的仓底反力、加载边中点下方仓壁的径向位移和环向应力等的影响。局部荷载作用下,仓壁的屈曲变形集中在仓壁局部。仓壁内将形成压力拱承受该局部轴压,且仓底局部范围内的反力为拉力。内压减小仓壁的屈曲变形。同时由于局部轴压作用下沿筒仓高度方向上仓壁的变形呈波浪状,仓壁内的环向应力沿高度方向相应呈波浪状变化。

简介：为了研究椭圆钢管混凝土柱的轴压性能和承载力,通过ABAQUS程序建立了轴压作用下椭圆钢管混凝土柱的数值分析模型,考虑了复杂接触问题、材料非线性和椭圆特征.利用试验结果验证了数值分析模型的准确性.开展了轴压作用下椭圆钢管混凝土短柱的诸多参数分析,评价了各参数对组合柱轴压承载力和刚度的影响,揭示了椭圆钢管混凝土短柱的破坏模式和受力机理,基于统一理论提出了椭圆钢管混凝土短柱的轴压承载力简化计算方法.研究结果表明,椭圆钢管混凝土短柱在轴压作用下的破坏模式包括剪切破坏、局部鼓曲破坏和整体鼓曲破坏;椭圆钢管混凝土短柱的轴压受力特征可以分为弹性阶段、弹塑性阶段、塑性强化段和下降段,均与约束效应系数有关.提出的椭圆钢管混凝土短柱的轴压承载力简化计算公式可以用于椭圆钢管混凝土柱设计.