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  • 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.力密度法、动力松弛法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(如力密度法、动力松弛法等)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法.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:利用ANSYS11.0,采用实体单元建模、线性强化的应力-应变关系和Von-Mises屈服准则,对焊接空心球节点进行弹塑性分析,采用弧长法跟踪球节点的荷载-位移曲线.首先利用试验数据验证了计算模型的正确性;然后对焊接空心球节点进行大量有限元分析,发现节点的荷载-位移曲线具有明显规律,并利用回归分析得出了与焊接球尺寸和偏心有关的屈服系数和刚度系数公式;接着利用正交设计方法,拟合所得数据,给出了与尺寸有关的焊接球节点初始轴向刚度和弯曲刚度公式;最后回归分析得到与尺寸和偏心有关的节点的极限承载力公式,从而最终确立了荷载-位移曲线的双线性模型.

  • 标签: 焊接空心球 线性强化 荷载-位移曲线 双线性模型
  • 简介:本文提出了半刚性连接框架弹塑性地震反应分析模型,并针对半刚性连接框架结构的弹塑性地震位移的实用计算开展研究。在合理选取一定数量的地震记录及典型的结构形式的基础上,基于提出的分析模型,通过大量参数统计分析,得出了半刚性连接框架结构弹塑性层间位移与各参数的定量关系,以此提出了抗震设计时进行罕遇地震作用下多层半刚性连接框架弹塑性位移计算的实用表格。

  • 标签: 半刚性连接 弹塑性 地震反应 层间位移 实用计算
  • 简介:本文基于考虑横向剪切变形的中厚旋转壳的几何方程、物理方程、中面平衡方程,建立关于五个中面位移u,v,w,φ,ψ为五个独立变量的中厚旋转壳振动的位移型基本方程.该方程退化为薄旋转壳、厚圆柱壳、厚圆锥壳及厚球壳振动的位移型基本方程的正确性说明所推导方程具有一般性.

  • 标签: 横向剪切变形 位移型基本方程 旋转壳 振动
  • 简介:整体的概念自二十世纪四十年代被提出以来,已有60多年的历史,但迄今为止还没有严格意义上的张整体功能性建筑建成,仍停留在模型和雕塑阶段.在本文中我们尝试将张整体的思想引入广告牌和展牌支架设计,做出了一种具有实用功能的张整体模型,从力学和美学角度,完全可以作为广告牌、展牌支架.

  • 标签: 张拉整体 模型制作 二十世纪 支架设计 整体模型 实用功能
  • 简介:在过去的六十年里,人们深入地研究了正圆柱形张整体结构和球形张整体结构,但对环形张整体结构的研究却很少见.本文对一种新型的环形张整体结构进行了初步的分析.首先介绍了这种环形张整体结构的拓扑,然后总结了该结构的找形步骤,并给出了一个初始预应力解析解算例,最后提出了一种以环形张整体结构作为环梁的新型索穹顶体系,分析了其结构性质.本文工作可为环形张整体结构的进一步研究和应用提供参考.

  • 标签: 整体张拉 找形 索穹顶
  • 简介:索作为大跨斜结构的重要组成构件,其复杂振动特性会影响整体结构的受力性能.斜结构中索会发生参数振动现象在诸多文献中得到理论与试验研究证实.本文通过工程设计常用的有限元仿真,对一斜拉网壳结构建立有限元模型,分析该结构中索发生参数振动的可能性及其影响因素,并对索参数振动的两个特性进行理论分析:响应的"拍"现象、系统频率比在2的区间范围内均可发生参数振动.研究结果不仅可以指导大跨斜结构的设计施工,还能为索参数振动的抑制和控制提供参考意见。

  • 标签: 斜拉结构 拉索 参数振动 有限元 影响因素
  • 简介:单层网壳结构杆件截面尺寸和杆件分组方式直接影响结构的强度、刚度、局部稳定性以及整体稳定性,应存在一种合理的截面取值和杆件分组方式,使网壳结构受力合理、节约耗钢量.本文对跨度60m、矢高6m的单层凯威特网壳结构模型进行了线性静力分析、几何非线性整体稳定性分析和三种杆件分组方式下的截面优化设计,并详细分析了杆件分组和截面变化对结构整体稳定性的影响,给出了杆件分组、截面取值方式的建议,使结构用钢量少、受力较合理,同时杆件种类少、便于施工.

  • 标签: 网壳结果 线性静力分析 整体稳定性分析 截面优化 杆件分组
  • 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:本文简要介绍了索穹机和张整体穹顶结构的起源、结构形式与特点、节点与其它连接邮件施工方法,并比较了它们的各自优缺点,说明了对不同的平面形状适用于采用不同的结构形式。

  • 标签: 张拉整体 索穹顶 穹顶结构 节点 连接 施工方法
  • 简介:索人行桥是一种新型结构,具有精巧的造型和显著的经济性.由于需要考虑预应力和几何非线性的影响,从而给这种结构的分析增加了难度.对索人行桥结构的静力与动力特性分析进行了研究,并采用能量变分原理进行了求解.通过一个算例说明了其应用.

  • 标签: 拉索人行桥 预应力 几何非线性 静力与动力特性
  • 简介:以在天津塘沽拟建的30m高张整体塔为背景,提出了分层组装、顶层一次张的制作思想,并利用这个思想制作了1∶5的缩尺模型.采用脉冲锤击法测试了模型的固有频率、阻尼比、模态质量、模态阻尼、模态刚度和模态振型等基本动力特性参数,得出张整体塔结构的基本动力特性.与理论分析结果比较,两者吻合良好,为今后张整体塔的风振效应和地震反应等动力分析提供重要的基础数据.

  • 标签: 张拉整体塔 分层组装 顶层一次张拉 动力试验
  • 简介:张扛整体概念已经提出了几十年,但是,直到近期它的精确定义仍有争议,国内外一些学者提出了不同的定义。本文旨在统一这些争议,以利于今后的研究工作。张整体结构可定义为:由连续索和独立压杆组成的自应力平衡索网结构,或由张整体单体组成的索网结构。本文回顾了张整体概念的发展历程,也总结并分析了其定义的分岐点,其中包括索穹顶和压杆接触构型是否归于张整体概念。此外,为了阐明此定义,本文还提出了一些相关的概念.如张整体索穹顶.索-压杆体系.自应力和顶应力、压杆和杆件等。本文最后对张整体体系作了总结。

  • 标签: 张拉整体结构 索网结构 索穹顶 压杆 自应力 杆件
  • 简介:每一个好的建筑都有其令人称道的细部,在钢索结构中,其节点连接即是展现结构美的一个细部。根据建筑学的观点,钢索结构不单拥有索结构纤细美,还展现了钢结构力量美,一个优秀的索结构的节点可以让人们从技术中找到“美”,并感受到隐藏在“美”中的力量。

  • 标签: 钢拉索结构 建筑结构 连接材料 钢节点板
  • 简介:本文讨论了几何不变及几何可变体系和张集成体系的动力松驰解法,分析了质量,阻尼及时间增量和体系刚度和迭代计算过程的影响,实例分析表明所提出计算方法的有效性及可靠性。

  • 标签: 张拉 松驰 刚度 动力 阻尼 计算方法
  • 简介:当结构的高宽比较大时,在设防与罕遇地震作用下高烈度区的超高层结构的核心筒剪力墙可能承受倾覆力矩引起的巨大拉力,垂直于地震作用方向的核心筒翼墙受力状态接近于轴心受。由于混凝土抗拉强度较小,常采用钢板组合剪力墙来抵抗较大的墙肢拉力。采用非线性有限元法,对钢板组合剪力墙在轴心受作用下的开裂荷载、刚度变化、滞回性能与受承载力进行了较为全面的研究,表明混凝土对构件的轴承载力与刚度具有一定贡献。给出了钢板组合剪力墙在轴心受状态下最大裂缝宽度的计算方法,分析了墙体含钢率以及型钢、钢筋布置方式对裂缝宽度的影响。钢板组合剪力墙轴心受缩尺模型试验结果表明,有限元数值分析与模型试验吻合良好。在此基础上,提出了钢板组合剪力墙受状态下的设计建议。

  • 标签: 钢板组合剪力墙 受拉承载力 裂缝宽度 有限元法 模型试验
  • 简介:杆系结构后张预应力的形成,由于施工等因素有时需要采用分批张索来完成。本文采用悬链线索元、空间杆元模型和几何非线性有限元理论,利用索原长变化量和索张力一一对应的关系,进行了分批张预应力的分析。简单算例表明以原长变化量为控制条件,结构能有效、快速地张拉到设计预应力状态。

  • 标签: 后张预应力 杆系结构 分批张拉 铰接 几何非线性 施工
  • 简介:在大跨度空间钢结构施加预应力是一个钢结构应用的新技术,预应力空间钢结构与传统的大跨度钢结构相比,具有节省用钢和建设速度快两大优点.在国内某民航基地维修机库的建造中,采用了国外某公司的预应力钢结构专利新技术.与传统的大跨度钢结构相比,该项技术使该工程的用钢量减少了40%,并使工期缩短了50%.本文介绍了这一工程中应用的大跨度空间预应力钢结构的张新技术.

  • 标签: 大跨度预应力 钢结构 张拉 空间结构 变形