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  • 简介:膜结构施工中膜张力的测量与控制以及使用中膜材张力的检测,是确保膜结构稳定与安全的重要因素。膜张力计是一种简便实用的装置,可以在不破坏膜材且不影响膜内力分布的条件下分别测定纬向和经向的张力。本文用有限元软件ANSYS模拟膜张力计测量FGT-800膜材的初始张力,分别沿着纬向和经向在压力容器范围内施加平面外均布荷载后,通过计算膜平面外最大位移来推算膜平面内纬向和经向的初始张力。用最小二乘法拟合有限元分析结果,得出了更合适的膜张力拟合公式,其中膜张力简化拟合公式相对误差在±4%之内,膜张力联立拟合公式相对误差在±2%之内。

  • 标签: 膜结构 膜张力计 有限元模拟 膜张力-平面外位移关系 拟合公式
  • 简介:滑动索是预应力钢结构的重要组成部分之一,但其计算模拟较为困难,这在一定程度上制约了其应用.提出了一种滑动索的模拟方法——等效滑轮法,该方法通过等效刚性构件替代滑轮,通过等效构件的转动模拟索的滑移.分析及算例表明,该方法基本原理清晰,计算简单,迭代次数少,且可以考虑实际结构中滑轮半径大小对结构的影响,是平面滑动索结构小变形分析中模拟滑动索的一种简单有效的方法.

  • 标签: 滑动索 等效滑轮 预应力钢结构
  • 简介:平面桁架结构发生连续倒塌时造成的危害较大,为了较准确地得到结构的倒塌动力响应,研究了瞬时刚度退化法、瞬时加载法与初始条件法的适用条件。采用动力学原理推导出3种方法的动力学方程,对比关键时刻的位移,得出3种方法的异同;然后在考虑双重非线性的情况下,分别对4种桁架结构采用3种方法进行连续倒塌动力有限元分析。分析结果表明:瞬时刚度退化法能够较准确地模拟杆件失效所引起的结构动力响应,瞬时加载法与初始条件法是两种近似的方法;高敏感性杆件失效时,建议采用瞬时刚度退化法;低敏感性杆件失效时,3种方法都可以采用。

  • 标签: 平面桁架结构 连续倒塌 动力分析 瞬时刚度退化法 瞬时加载法 初始条件法
  • 简介:用BEAM188梁单元和SHELL181壳单元建立了两种可考虑荷载作用位置的有限元模型,相互验证了模型的正确性.通过对两种荷载模式下U形截面无铰和两铰圆弧拱计算结果的比较,研究了支座类型、荷载模式和矢跨比对钢拱平面外屈曲的影响.对于理想的支座约束,发现径向均布荷载作用下两铰拱平面外屈曲荷载与无铰拱相同,竖向均布荷载作用下两铰拱平面外屈曲荷载在较大矢跨比时明显高于无铰拱;由于两铰与无铰拱的支座构造不同,满足什么条件平面外约束可按无铰对待有待研究.通过对加缀板与加隔板U形截面两铰圆弧拱平面外屈曲荷载的比较,发现加缀板形成间断闭合截面对屈曲荷载提高更显著,且用料少、施工简单.

  • 标签: 圆弧拱 U形截面 平面外失稳 加缀板
  • 简介:工字形和T形截面的变内力杆件在桁架中经常出现,如何确定其平面外的计算长度系数,现行规范中无明文规定。因此分析和研究变内力杆件的平面外计算长度系数,具有重要的工程意义。本文利用ANSYS对工字形和T形截面变内力杆件的计算长度系数进行了分析,研究表明:采用工字形和T形截面时变内力杆件的计算长度系数μy几乎相等,可以利用μy计算T形截面变内力杆件的μyz;根据计算长度系数μy随参数η和ξ的变化趋势,拟合得出简化计算公式,并提出了考虑扭转效应的μyz的计算公式。

  • 标签: 计算长度系数 桁架弦杆 弯扭屈曲 有限元
  • 简介:本文对菱形平面单块扭壳的曲面特性进行研究,求得曲面方程式,然后按壳体薄膜理论求内力、同时按壳体有矩理论,采用有限元法作内力及住移的数值计算,编制了薄膜内力、弯矩、扭矩及桡度的数值计算表,文中附有工程实例,可供设计参考。

  • 标签: 扭壳 有限元法 薄膜内力 扭矩 菱形平面
  • 简介: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.

  • 标签: 钢管结构 相贯节点 抗弯刚度 有限元分析
  • 简介:针对球面网壳四边形网格划分中四个角点不易处于同一平面的问题,从三点确定一个平面的最基本几何原理出发,提出一种平面四边形网格作图方法,得到的四边形网格不仅处于同一平面而且杆件长度均一致.通过改进四边形网格的划分方法,得到的平面四边形网格与球面的偏差更小.力学性能分析表明,减小四边形网格网壳节点到球面的偏离距离能提高球面网壳结构的承载力.最后将改进四边形网格划分法与国外采用的表面平移法进行比较,发现改进四边形网格划分法不仅能减少节点偏离距离而且能扩大网格划分的曲面范围.

  • 标签: 球面网壳 网格划分 平面四边形 稳定承载力 自由曲面
  • 简介:为研究平面不规则空间钢网格盒式成束筒结构的抗震性能,采用MIDAS有限元软件建立数值模型,进行结构静力弹塑性分析.从结构塑性发展过程及其构件屈服的顺序,得出结构的屈服路径;根据结构内外筒剪力重分布特点,明确内外筒剪力的分配规律;从内外筒抗侧刚度的发展过程,寻求结构刚度退化的主要原因.分析连梁高度、外围钢网格柱截面、墙肢厚度等因素对结构的屈服路径、剪力分配规律、刚度退化的影响.分析结果表明:对于结构整体刚度和推覆极限荷载的影响程度为连梁高度较小,外围钢网格柱与墙肢厚度较大,墙肢厚度的影响略大于外围钢网格柱.

  • 标签: 盒式结构 抗震性能 静力弹塑性分析 抗侧刚度 推覆极限荷载
  • 简介:弦支穹顶是一种典型的由索、杆、梁单元组成的空间结构,可充分发挥预应力技术的优势来提高单层网壳的刚度和承载能力.近年来已有较多的研究和工程应用,如用于体育建筑、会展建筑等,但其建筑平面多为与穹顶球面(椭球面)网壳相应的圆形平面(椭圆形平面),比较单一,影响了推广应用范围.本文提出一种由上部单层柱面网壳和下部弦支体系组合而成矩形平面的弦支柱面网壳,对其结构型体进行了研究.根据单层柱面网壳网格类型和弦支形式提出了n环弦支单向斜杆正交正放网格型柱面网壳、n环弦支两向正交正放网格型柱面网壳、n环弦支联方网格型柱面网壳、n环弦支三向网格型柱面网壳等四种弦支柱面网壳.以单跨单波三环弦支单向斜杆正交正放网格型为例对弦支柱面网壳的受力特性进行了深入研究,探讨了预应力水平、杆件截面、矢跨比等参数变化对弦支柱面网壳内力和变位的影响,并对其特征值屈曲、非线性屈曲和基本模态进行了分析.分析研究结果表明,矩形平面的弦支柱面网壳是一种技术经济指标优越、有推广应用前景的新型空间结构.

  • 标签: 弦支柱面网壳 结构形体 受力性能 预应力
  • 简介:桁架结构优化设计中普遍存在约束的作用.现有优化设计一般采用满应力法和遗传优化等优化方法,编程复杂.本文介绍了优化设计软件LING010.0的功能、特点、使用方法和使用注意事项等,建立了桁架结构优化设计的数学模型,采用LINGO软件的全局优化方法求解.实例计算表明,采用LINGO的全局优化方法能获得全局优化解,且方法简单,值得推广应用.

  • 标签: 桁架结构 优化设计 LINGO语言 全局优化
  • 简介:本文通过探讨建筑幕墙抗震构造设计的一些措施,介绍如何通过幕墙的构造设计。确保幕墙自身结构的完整和安全以及作为建筑外墙围护的可靠功能。

  • 标签: 幕墙抗震设计 幕墙抗震构造 变形缝处理
  • 简介:该文基于变形均匀分布的概念,为带中心支撑的钢框架结构的动力反应优化设计提出了一种新的方法。为了得到结构构件属性的优化分布设计,采用了迭代的优化方法。通过迭代方法,逐渐调整修改结构构件的属性,以达到结构中低效构件的布置能够使结构从强到弱缓慢过渡,这样直到结构满足均匀变形的状态。结果表明,此方法得出的结构抗震性能要优于采用传统方法设计得出的结果。为了避免框架模型的复杂分析,

  • 标签: 钢框架结构 支撑 结构构件 结构抗震 动力反应 变形
  • 简介:本文是作者几年来在悬索结构抗风设计方面研完成果的总结,内客包括:(1)挥讨了悬索结构抗风设计方法的基础思路;(2)以椭圆平面艇曲抛物面索网为侧,利用随机振动离最分析方法计算了悬索结构的节点位移风振系数和单元内力风振系数,对所得数值结果作了分析,并论证了上述抗风设计方法的可行性;(3)对索同结构控制响应的风振幕数进行了参数分析,同时针对椭圆平面、菱形平面艇曲抛物面索网两类常用悬索结构,以对结构设计起控制作用的反应指标所对应的风振系数为对象,讨论了荷载参数、几何参数、结构参数的影响,并给出了可供实际设计应用的风振系数值。

  • 标签: 悬索结构 风振系数 抗风设计 节点位移 内力 结构控制
  • 简介:玉溪公租房高度为94.7m,最大高宽比为3.96。上部结构为剪力墙结构,设计时采用布置长剪力墙的方法,有效提高了上部结构刚度,结构自振周期减小到1.536s,同时隔震层布置剪切模量较低的隔震橡胶支座,隔震后结构自振周期延长至4.412s。隔震层设计成框支层,隔震支墩分布均匀,隔震橡胶支座压应力更加均匀,提高了隔震橡胶支座的使用效率,也提高了地下室结构柱网的规则性,提升了地下室的使用功能。通过采用直径1000mm及以上隔震橡胶支座,提高了隔震设计的可靠度。使用三向地震动输入进行隔震分析,实现将上部结构水平地震作用降低50%的效果,各项指标均满足规范要求。通过插值法计算最小地震剪力系数,使得结构经济性进一步得到优化。

  • 标签: 高层建筑 隔震设计 长剪力墙结构 隔震橡胶支座 三向地震动
  • 简介:讨论了膜结构裁剪分析中的关键技术,包括裁剪线的生成和裁剪膜片的展开.从测地线的性质出发,提出了一种新的裁剪线生成算法.基于弹簧一质点系统,在系统中考虑了膜材材料特性因素,弹簧弹性系数随展开状态变化,不但可以模拟薄膜的刚体位移和转动,而且包括了展开过程中薄膜的弹性变形.模拟方法避免了大型矩阵的运算,降低了计算成本.算例结果表明,本文提出的裁剪方法是可行的,且具有很高的展开精度.

  • 标签: 膜结构 裁剪分析 测地线 弹簧-质点系统
  • 简介:首先对几种常见的膜结构破坏形式进行了阐述分析.在世博轴局部足尺模型试验中,将数值计算结果同试验结果进行了对比分析,发现两者相差很大,经分析认为主要是由于对膜材料性能的不了解及理论分析中所采用的本构关系太过近似所致.因此准确把握膜材料的力学性能对于膜结构的研究、应用和推广至关重要.本文对几种常见的建筑膜材料进行了一系列的试验研究,包括单轴性能试验、双轴性能试验、粘弹性性能试验、温度试验等,对建筑膜材料的抗拉强度、拉伸曲面进行了系统研究,考虑了温度对于膜材料力学性能的影响,并采用几种常见的粘弹性模型对膜材料的粘弹性性能进行了预测,最后提出了下一步的研究方向.

  • 标签: 膜结构 材料性能 温度 单轴性能 双轴性能
  • 简介:电气管线是整个建筑物的重要组成部分,同时也是对建筑结构有所影响的部分。无论是框架、框剪结构还是砖混结构,由于它的存在,构件截面将会受到削弱,这对抗震非常不利。在一项设计中,结构设计者(除配电箱位置外)往往不考虑管线的影响,而做电照设计者一般也不考虑对土建的影响,这样减少对结构影响的任务就落在施工方身上了。笔者根据过去多年设计与施工实践,对电气管线对建筑结构的影响展开了分析和研究。

  • 标签: 电气管线 建筑结构 抗震性能 现浇混凝土
  • 简介:本文介绍了太旧高速公路武宿主线多功能收费站顶棚所采用的一种新型空间结构型式——网架悬挂结构。文中着重论述了悬挂网架的设计、计算、构造特点。工程实践表明这种新型空间结构具有自重轻、投资低等优点,同时也可满足日益丰富多彩的建筑造型要求。

  • 标签: 网架结构 建筑造型 空间结构 顶棚 悬挂结构 挂网
  • 简介:常用的地下室底板和侧壁施工后浇带构造做法,施工期间不能防止地下水进入地下室内,在地上主体结构竣工后,浇带封闭之前,需要进行降水,造成水资源和财力的极大浪费。本设计通过在底板后浇带位置下先设置较小厚度的钢筋混凝土板,板上铺设薄钢板,利用混凝土板的刚度和钢板的延性,即使后浇带两侧产生较大的不均匀变形,只要钢板不拉断,仍能起到有效的防水作用;在地下室侧壁后浇带位置外侧立放钢板,钢板上隔一定间距焊接角钢,增加钢板的平面外刚度,做到地下室侧壁后浇带处防止地下水进入。采用防水后浇带后,地下室施工完后即可停止降水,节省水资源,降低工程造价。

  • 标签: 后浇带 地下室