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  • 简介:通过楼板将两种变形特性完全不同的结构体系连接而成混合结构,在受力性能上与框架结构、简体结构既具有一定的联系,又有本质的区别。本文以一30层外部为钢框架、内部为混凝土核心筒组成的混合结构为例.采用通用有限元程序SAP2000分别计算了钢框架结构、混凝土简体结构及混合结构,比较了三种结构体系的受力性能;通过调整楼板型式和板厚,探讨了楼板刚度对混合结构受力性能的影响。结果表明,采用混合结构使得结构变形、内力沿高度方向趋于均匀,受力性能得以改善;采用梁板体系能有效地减轻剪力滞后;随着楼板刚度的增加,结构高阶自振周期增大,侧移减少。层间剪力、楼层弯矩及总钢框架承担剪力、弯矩增加;而钢框架承担总剪力、弯矩百分比减少。

  • 标签: 楼盖刚度 混合结构 水平荷载 受力性能 剪力滞后
  • 简介:以充气膜为模板的钢筋混凝土扁壳结构在国内极少运用,设计和施工没有专用规范可循.对某气膜钢筋混凝土扁壳结构的设计进行了详细的介绍和分析,结合气膜钢筋混凝土结构施工工艺,讨论了结构在荷载作用下的变形和内力、温度作用的影响、支座约束对结构的影响、基础环梁对扁壳结构的作用、形态偏差对结构受力性能的影响、扁壳结构的配筋及基础设计.分析表明:壳体结构中间区域以薄膜内力为主,在基础边缘位置轴力和弯矩都较大;支座节点刚度的增大能有效减小结构的变形和内力;温度作用对结构内力和变形影响很大,升降温引起结构挠度变化幅度达到-37.5%~43.75%;环梁对壳体边缘的约束作用能减小结构的变形,对边缘壳体产生较大的附加内力;结构位移和内力随形态偏差的增大而增大;扁壳结构的配筋采用双层双向钢筋,采用混凝土矩形截面偏心拉压公式在同一高度分层计算;气膜混凝土扁壳结构的基础设计需考虑施工荷载和工艺的特殊性.

  • 标签: 气膜钢筋混凝土 扁壳结构 边界刚度 形态偏差
  • 简介:树状结构造型美观、传力合理,已越来越多地被应用于建筑结构中.天津国家会展中心体量庞大,其中央入口大厅树状结构形象突出,是整个建筑最具代表性的部分.采用MIDASGen建立中央入口大厅整体结构模型,经分析,中央入口大厅树状结构部分杆件应力与应力比均较小,具有一定的优化空间.通过减小截面尺寸与壁厚对该树状结构进行优化,经过优化分析,树状结构可以满足安全性的要求,并且节省用钢量超过500t.同时建立中央入口大厅森林结构体系,经过对比分析,森林结构体系较树状结构具有更为优良的力学性能.

  • 标签: 国家会展中心 树状结构 优化分析 森林结构体系
  • 简介:应用ANSYS大型有限元程序对本溪市体育馆钢屋盖进行有限元分析,得出该体育馆在静力荷载下的位移和内力,并进行了模态分析,采用子空间迭代法得出了体育馆的前20阶结构固有频率和前6阶振型.分析了该结构的动力特性,避免其在使用中因共振或疲劳破坏等因素造成不必要的损失,为进一步研究此类结构的受力特性提供了参考.通过对本溪市体育馆空间桁架的计算结果分析发现,空间大跨结构采用空间桁架也完全可以取得满意的效果,空间桁架的合理布置,可以使得各种杆件受力合理,充分发挥材料的性能.

  • 标签: 空间结构 钢管桁架 有限元 模态分析
  • 简介:本文阐述了用来检视、理解和研究组合节点和半连续组合梁的高阶有限元分析模型的最新进展。对这些用来模拟组合节点、半连续组合节点的有限元模型进行了深入的介绍、分析及对比实验论证。此外,本文还检视了栓钉及受拉钢筋的变形对于端板式组合节点及半连续组合梁结构性能的影响。

  • 标签: 组合节点 组合梁 栓钉 有限元分析 非线性分析 性能化设计
  • 简介:为解决目前大跨空间结构隔震中存在的问题,本文介绍了一种新型的三维复合隔震支座,并将它应用于某一单层球面网壳结构中.根据支座的隔震目标设计了40种不同类型的支座进行参数分析.结构分析采用时程分析法,通过改变地震动的强度,全面研究了该三维复合隔震支座水平刚度及竖向刚度变化对网壳结构周期、杆件轴力及节点加速度的影响,并总结了不同工况下的变化规律.结果可为该支座在网壳中的参数选择提供参考,对推动该支座在实际工程中的应用具有积极意义.

  • 标签: 隔震支座 参数分析 网壳结构
  • 简介:斜拉索作为大跨斜拉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.斜拉结构中拉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,分析该结构中拉索发生参数振动的可能性及其影响因素,并对拉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拉结构的设计施工,还能为拉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:张弦梁与柔性索网是大跨度屋盖中应用较为广泛的两种结构形式.某拟建屋盖结构跨度大、支承点少、结构厚度小,传统空间结构形式难以实现,拟综合张弦梁与索网结构优点,提出一种新型复合空间结构,并建立竹结构缩尺模型开展理论分析与试验研究.首先基于双控原则对张弦梁子结构体系的预应力进行了优化分析,然后结合索网结构的布置特点,基于静力平衡与变形协调理论推导了索网构件的预应力设计方法,最后通过有限元方法分析了结构正常使用阶段与极限荷载作用下的结构静力性能,并与试验结果进行对比,验证了理论分析的正确性.

  • 标签: 张弦梁 索网 预应力设计 竹结构 静力性能 试验验证
  • 简介:本文通过对D.H.Geiger提出的索穹顶结构几何特性的分析,最终给出了保证所有的索都处于张力状态而无松弛的条件,即索穹顶结构具有稳定性的条件。同时,给出了再有物理意义的所有非伸缩性变形模式位移基向量,可作为设计索穹顶结构的基础理论和方法,此分析同样适用于其它类型的索穹顶结构稳定性分析

  • 标签: 索穹顶结构 几何特性 稳定性能 建筑结构
  • 简介:在钢框架结构中,梁柱节点是最为复杂且最为重要的部分。利用有限元软件ANSYS建立了3组不同梁高差的钢管柱框架节点模型,对同时加设上下传力件的钢管柱框架节点进行受力性能分析,并与仅加设上传力件的节点和传统常规节点进行对比,通过对荷载-位移曲线、vonMises应力分布等方面的分析,讨论加设传力件对改进钢框架节点工作性能的作用。结果表明,仅加设上传力件对节点域受力性能改善并不明显,当同时加设上下传力件后,节点部位刚度、屈服承载力和极限承载力显著提高,并能保证节点部位良好的塑性变形能力,避免节点先发生破坏,有效实现柱外传力。

  • 标签: 梁柱节点 传力件 刚度 屈服承载力 极限承载力
  • 简介:详细介绍了南通体育会展中心45m跨度大空间组合楼盖的结构分析、设计过程及关键受力部位典型节点的非线性有限元分析、设计要点.由于该组合楼盖的跨度已超出现行国家规范中同类结构(普通组合网架楼盖的跨度应小于40m)的跨度范围,为确保结构安全并验证理论分析的可靠性,对该组合楼盖进行了1:9(即5m×6m)的缩尺模型试验研究.结果表明理论分析较准确地反映了结构的实际工作状况,楼盖具有足够的安全储备.

  • 标签: 大空间楼盖 超限 组合结构 模型试验
  • 简介:装配式钢结构建筑是建造方式的一种改革,更是建筑业落实党中央、国务院提出的推动供给侧结构性改革和绿色低碳可持续发展战略的一个重要举措。但是目前钢结构建筑产业化在工程应用及市场推广上仍面临多方面的困难,国内仅7个地区出台相关政策指导意见,学术研究大都集中在钢结构建筑产业化的发展阻力上,在关键技术、经济成本、产业链等方面还需继续深入研究。对钢结构建筑产业化发展的研究情况进行综述,分析了当前研究现状和不足,归纳了影响钢结构建筑产业化发展的宏观环境、政策体系、技术体系、产业组织4类关键因素。同时,对国内相关政策文件进行梳理,提出了钢结构建筑产业化发展的推进机制,要明确发展目标、落实主要任务、完善政策支持、强化保障措施,以推动钢结构建筑产业化持续健康发展。

  • 标签: 钢结构 建筑产业化 政策 推进机制
  • 简介:利用通用有限元软件对青海省海西州德令哈市体育场罩棚进行整体稳定性分析,罩棚采用桁架拱结构形式,整体稳定性分析时考虑了初始缺陷、荷载作用范围及拱脚约束形式的影响.先对结构进行特征值分析,然后利用非线性有限元分析方法得出结构受载全过程荷载一位移曲线,以此为基础分析桁架拱结构整体稳定性能的基本规律.结果表明:结构整体稳定性随初始缺陷增大而降低;结构在跨荷载作用下的稳定性比半跨荷载略高,结构在半跨荷载作用下整体稳定性对初始缺陷更为敏感;结构的整体稳定性随支座刚度的增大而增大.

  • 标签: 钢拱 桁架拱 全跨荷载 半跨荷载 整体稳定性
  • 简介:通过对现有中小学室内活动馆建筑功能和结构形式的调研,确定了10个有代表性的不同跨度、下部结构、支座连接形式的结构模型作为分析对象,考察其屋盖网架结构的弹塑性地震响应特点.各模型中的网架结构由非地震工况下的满应力优化设计确定,且均考虑与下部结构共同工作.杆单元采用能够同时考虑受拉屈服和受压屈曲的等效弹塑性滞回模型.多遇地震作用下的结构验算采用振型分解反应谱法,设防烈度地震及罕遇地震下结构的弹塑性动力响应计算采用非线性时程法,地震波采用由规范反应谱生成的三向人工波和两条天然波.根据计算结果,统计了网架模型在7度(0.1g)、8度(0.2g)设防烈度地震和罕遇地震下塑性杆件的分布、塑性应变大小和结构残余变形,并分析了主要影响因素.研究表明,小跨度网架结构在7度和8度中震、大震作用下均未出现塑性杆件,而中等跨度网架结构会出现一定数量的塑性杆件,其分布区域与下部结构刚度有关,且大多出现在临支座区域.地震波及其输入方向对塑性杆件数量和塑性应变大小有一定影响.所有模型在大震下均未发生倒塌.

  • 标签: 网架结构 下部结构协同工作 弹塑性 地震响应
  • 简介:《钢管混凝土结构技术规范》(GB509362014)是基于CECS254:2012、CECS28:2012和CECS159:2004等行业技术规程制定的,包含了实心、空心、圆形及多边形截面钢管混凝土构件的承载力设计公式。在收集大量的试验数据的基础上,给出了规范中圆形及方形钢管混凝土构件轴压承载力设计公式以及CECS159:2004中方形钢管混凝土构件轴压承载力设计公式的计算模式不确定性的统计参数。并利用一次二阶矩法对这些公式进行了可靠度分析分析了钢材种类、混凝土强度等级、活荷载类别、荷载比对构件可靠度的影响。结果表明,这些设计公式满足“统一标准”中对二级房屋建筑结构的可靠指标的要求。

  • 标签: 钢管混凝土 轴压 承载力 计算模式不确定性 可靠度指标
  • 简介:本文根据冷弯薄壁钢结构偏心受压的稳定性理论,提出了冷弯薄壁多孔货架立柱偏心受压计算方法;应用ANSYS软件对N90系列冷弯薄壁多孔货架立柱受压的稳定性进行了计算;进行了N90系列冷弯薄壁多孔货架立柱受压的稳定性试验和研究。

  • 标签: 货架钢结构 稳定性 有限元分析 冷弯薄壁型钢结构
  • 简介:通过对某工程项目一榀2根屈曲约束支撑连接焊接过程产生的焊接残余应力、位移以及温度进行现场监测和有限元分析,得到屈曲约束支撑在不同的焊接连接方法过程中产生的残余应力和变形数据,两种焊接方法焊接时对支撑远端连接部位产生的最大拉应力分别为24MPa、2MPa,最大压应力分别为2MPa、6MPa;最大竖向位移为0.51mm,和有限元模拟计算产生的最大竖向位移0.70mm基本吻合,可以看到第二种焊接顺序更为合理。为分析焊接残余应力以及焊接变形对屈曲约束支撑性能的影响,消除或降低焊接残余应力以及焊接变形提供了有效的试验依据。

  • 标签: 焊接连接 残余应力 位移 温度 现场监测 有限元分析
  • 简介:采用ANSYS有限元软件对两边连接交叉加劲钢板剪力墙进行了弹性屈曲分析,重点研究了加劲肋与墙板的刚度比、墙板高厚比、边长比以及加劲肋宽厚比对弹性屈曲系数的影响,并将分析结果与十字加劲板进行了比较.研究表明,交叉加劲肋能够显著提高钢板剪力墙的弹性屈曲荷载,其远大于十字加劲肋;随着墙板边长比和高厚比的增大,屈曲系数趋于减小;而较小的加劲肋宽厚比能使墙板获得较大的屈曲系数;最后给出了两边连接交叉加劲板弹性屈曲系数的计算公式.

  • 标签: 钢板剪力墙 交叉加劲肋 两边连接 弹性屈曲 屈曲系数 肋板刚度比
  • 简介:相贯节点作为一种重要的节点形式目前已经广泛应用于大跨空间结构中.本文针对实际工程中复杂的圆钢管相贯节点,基于ANSYS建立节点的有限元模型,对相贯节点应力、破坏模式进行研究.分析结果表明:本工程相贯节点在设计荷载作用下没有进入塑性状态,满足设计要求;各杆件相贯区域是节点的薄弱部位,应力集中现象明显,设计时应重点考虑。

  • 标签: 圆钢管相贯节点 有限元分析 受力性能