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  • 简介:在对空间桁架结构进行屈曲路径分析的过程中,结构在其极值点处刚度奇异,伴随其机构位移模态数增加.因此,在跟踪结构的屈曲平衡路径时,既要考虑结构在运动过程中构件的变形,又要考虑系统的机构位移.本文对结构屈曲平衡路径的特性进行了阐述,指出了屈曲平衡路径是结构的固有特性,只与外部荷载的作用形式相关.基于此,本文提出了一种求解结构屈曲路径的新方法,将对结构的屈曲路径分析过程分为两步:首先,利用非线性力预测结构的下一步运动位移方向(运动位移方向是指屈曲平衡路径上某一点处的切线);随后,利用向量有限元对结构进行找平修正.通过对两个星形穹顶和一个动不定结构进行屈曲分析,验证了本文方法的准确性和有效性.

  • 标签: 屈曲路径 非线性力法 机构 机构位移 向量式有限元法 动不定系统
  • 简介:将剪力键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,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:采用广义矩阵方法分析空间可展桥梁的运动过程.以笛卡尔坐标系下节点的自然坐标为未知量,建立空间可展桥梁展开过程的动力学基本方程,将刚性杆长、套筒、边界约束、锁定条件、4节点等长剪刀撑、4节点刚性板的约束方程嵌入动力学方程,导出一组不含乘子且方程数等于结构自由度数的动力学方程.通过数值仿真,得出空间可展桥梁在展开过程中的各个状态及动力学参数.进行了缩比模型的研制,在电机驱动下能得到较好的控制并平稳展开,验证了该空间可展桥梁的合理性,也为空间可展桥梁的进一步研究提供了参考.

  • 标签: 空间可展 桥梁 动力学 广义逆
  • 简介:绍兴县体育中心体育场开合屋盖结构由固定屋盖和活动屋盖组成,活动屋盖可以在固定屋盖的轨道上滑动.根据建筑需求,固定屋盖的主桁架设计为扁拱状.为克服扁拱结构效率较低的缺点,主桁架下部安装了一系列实心拉杆形成弓形的结构.显然,拉杆是屋盖结构的关键受力构件,它的失效对整个屋盖结构的力学性能有很大影响.向量有限元(VFIFE)是一种新型的结构分析数值方法,特别适用于处理动力和大变形问题.本文采用向量有限元对屋盖结构闭合和开启状态下关键拉杆的突然失效进行了分析,追踪了关键位置的位移、构件内力以及支座反力的动力响应过程.结果表明,对于单拉杆设计方式,开合屋盖在拉杆失效后呈现很强的动力响应;实际结构设计采用的并行多杆形式能有效减少拉杆失效产生的屋盖结构动力响应.

  • 标签: 开合屋盖 关键构件失效 动力响应 向量式有限元法
  • 简介:本文结合几个典型工程算例对改进动力松弛和改进力密度在计算时间、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.

  • 标签: 索网结构 动力松弛法 力密度法 有限元法 张拉力
  • 简介:本文由三部分组成:第1部分概述了整体提升的优缺点和发展历史;第2部分探讨了由设计与施工共同确定整体提升施工方案的重要性和科学的研究方法,并给出了研究流程图;第3部分结合我国的升梁抬网和升网滑模两个典型工程的现场全过程跟踪实测,探讨了提升工艺如同步控制、升差对结构的影响、支座反力原始差值的影响等主要问题。

  • 标签: 整体提升 空间网格结构 滑模 施工方案 实测 设计与施工
  • 简介:本文研究一种先进的结构安装--旋转法在空间结构安装中运用的可行性.文中首先对推杆旋转安装(推起)和扳起旋转安装(扳起)两种方法的安装全过程进行内力变化的跟踪分析,从而指出旋转安装的特点.同时,对若干工程实例进行讨论,最后对推杆起重机和施工铰提出设计建议.

  • 标签: 安装法 空间结构 结构安装 跟踪分析 内力变化 工程实例
  • 简介:对钢截面的弹塑性分析应用非线性方程组求解的牛顿-拉夫逊,给出荷载-变形计算的一种正算算法,即任意给定一组轴力-弯矩,由迭代得到截面形心应变-曲率。基于截面纤维模型,采用平衡推导截面刚度矩阵和计算截面承载力,为边缘屈服判断提供了方便,适用于各种形状和双向受力的截面。参考有限元程序设计方法,给出模块化的迭代流程,具有良好的通用性。给出手算算例,分别采用解析和迭代计算,结果吻合。

  • 标签: 弹塑性分析 材料非线性 数值分析 纤维模型 截面刚度矩阵 迭代法
  • 简介:装配输送机栈桥是区别于传统钢桁架栈桥的一种跨度大、施工简单的新型结构形式.其侧围护板不仅起到围护作用还承受一定的竖向荷载并为主受力构件提供侧向支撑和扭转约束,对于提高整体刚度、限制结构变形具有一定贡献.本文利用ANSYS有限元软件对考虑蒙皮效应和未考虑蒙皮效应的装配栈桥进行非线性计算,针对结构的内力、位移分布规律和动力特性进行深入研究,重点分析侧围护板的相关参数对于结构整体特性的影响,得出与蒙皮效应相关的结论,对该类结构的研究和应用起到理论指导作用.

  • 标签: 钢桁架 装配栈桥 静动力特性 有限元 参数分析 蒙皮效应
  • 简介:随着ETFE(EthyleneTetraFluroEthylene)膜材的成功研发,凭借其轻质、透光、隔热、抗腐、耐候、自洁等良好的性能而被广泛应用,大量的学者也对其开展研究。ETFE膜材为非织物类膜材,相比织物类膜材其单张膜的抗拉强度较低,常采用气枕的形式多张共同受力,并通过内压使其具有合适的刚度,由此产生的气枕膜结构具有较好的力学性能和使用性能,逐渐得到广泛的发展并具有良好的前景。提炼出了ETFE气枕膜结构相比于其它膜结构独有的可调节特性,在服役过程中通过内压改变对受力性能、透光率、隔热性能等的自动调节能力,并对ETFE气枕膜结构的发展、性能、设计方法与施工技术进行研究与归纳,总结了国内外学者对ETFE气枕膜结构的研究现状,对工程实践具有一定的指导意义。

  • 标签: ETFE 气枕式膜结构 充气结构 调节性 膜结构设计 膜结构施工
  • 简介:受压或受弯的冷弯薄壁卷边槽钢有板件局部屈曲,截面畸变屈曲和整体弯曲屈曲或弯扭屈曲三种模式.本文着重介绍板件的相关屈曲和计算截面畸变屈曲应力的方法并阐述了三种屈曲模式之间的相关关系.指出用传统的有效截面设计计算受压和受弯冷弯薄壁卷边槽钢承载力的弊端,较详细地说明了用构件全截面计算的直接强度设计.

  • 标签: 冷弯薄壁型钢构件 冷弯卷边槽钢 截面畸变屈曲 弯扭屈曲 抗弯刚度 截面
  • 简介:FEDR(FiniteElementDynamicRelaxation)是一种新型的找形分析方法,即结合悬链线单元及有限单元的动力松弛.动力松弛不需要组装结构刚度矩阵,但该方法在求解过程中容易错过局部极值.对该问题提出改进措施,给出FEDR的步骤及程序实现策略,并用FORTRAN语言和ANSYS的APDL语言编写程序.采用FEDR对索穹顶结构进行形态分析.索穹顶结构的索垂度不能忽略,给出考虑结构成形后索长和索中张力水平分量的无应力索长计算公式.进行了算例分析,结果表明,FEDR是正确可行的,改进措施、求解过程及程序实现策略是正确合理的,推导的无应力索长计算公式是正确的,应用该方法对索穹顶结构进行找形分析是可行的.

  • 标签: 索穹顶结构 找形 FEDR法 无应力索长计算公式
  • 简介:钢货架结构在世界范围内被广泛应用于仓库货物的存储,一般由冷弯薄壁型钢构件组成。组装钢货架结构具有安装简便、形式灵活等优点,逐渐成为市场的主流。而其具有的截面异型、构件开孔、节点形式独特、抗侧刚度有限、尽可能轻质经济等特点,使组装钢货架结构成为设计复杂、区别于传统钢结构的独立式结构。国外针对钢货架结构的设计研究历经数十年,形成了较为明确的设计方法,编制的规范规定,通过试验精确确定钢货架结构构件的特性,进而在构件基础上进行整体结构的分析设计。本文将对组装货架结构在构件设计方法、节点性能试验方法及整体性能研究等方面做出评述,在现有研究的基础上指出需要进一步探讨的问题。

  • 标签: 钢货架结构 开孔 畸变屈曲 机械式连接节点 冲击荷载
  • 简介:在桁框结构的桁架跨中设置空腹消能段是一种延性桁框结构.针对该结构体系,首先推导了消能段的极限抗剪承载力,然后提出了桁框结构的简化计算模型,并根据我国抗震设计准则给出了确定消能段长度的计算方法和构造要求.采用此方法确定的消能段可以精确控制延性桁框结构的屈服时刻和破坏模式,并实现水平地震作用下各楼层同步屈服,充分耗能.最后采用有限元方法进行了单向和循环加载分析与验证,结果表明:合理的消能段长度可以显著提高延性桁框结构的延性、耗能能力、承载能力和安全储备,使其抗震性能明显优于普通桁框结构.提供的计算方法具有较高的精度,可以在确保消能段耗能的前提下实现结构的优化设计.

  • 标签: 延性桁框结构 消能段 空腹式节间 延性 滞回性能
  • 简介:平面索桁架以及由平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度、动力松弛等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中(如ANSYS).如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法(如力密度、动力松弛等)进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.

  • 标签: 索桁架 找形分析 非线性有限元 迭代
  • 简介:本文把蒂肋扁壳的肋看作为一层同壳,且连续化为下层壳,并与蒂肋壳的壳板即上层壳组成件同工作的拟双层壳计算模型,进而可按弹性小挠度薄壳理论分析计算蒂肋扁壳。文中椎导建立了一般情况下带肋扁壳混台的基本方程式。这种构造上的拟札层壳一般不存在中面,因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变、弯曲应变是耦合的,存在一个耦合矩阵,它可充分反映肋与壳板偏心矩e的影响。对于两向正盘正放与三向带肋扁壳文中作了详细的讨论,并说明了在一定条件下,基本方程式可简化为一个构造上正史异性甚至各向同性单层扁竞的基本方程式,以方便计算和工程应用。文中附有算倒两则。

  • 标签: 双层 内力 弯矩 挠度 工程应用 薄壳理论
  • 简介:不考虑交叉项的二次超曲面的响应面方法常用于工程结构的可靠性分析中,但在数学上无法证明该响应面构筑是否真实.本文通过对单层球面网壳在竖向简谐荷载下可靠指标的分析,发现了给定失效指标和结构位移响应之间的关系,获得了是否需要考虑交叉项进行可靠性分析的量化指标.

  • 标签: 响应面法 交叉项 单层球面网壳 简谐荷载