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  • 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: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:点支式玻璃幕墙以其良好的通透性和安全性以及优美的建筑表现在国内外都获得了广泛应用。预应力自平衡索桁架体系是一种新型的点支式玻璃幕墙支承体系,其独立的力平衡体系解决了拉索对周边结构的附加拉力问题,因而应用前景广阔。由于需要考虑预应力和几何非线性大变形的影响,这给此类支承体系的设计增加了难度。结合天津大学新体育馆工程项目,详细介绍了该工程所应用的点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架体系的选型与布置及其结构特点,应用ANSYS软件建立有限元模型,对该支承体系的设计计算过程进行了介绍,并选取荷载计算工况、对幕墙结构的基本静动力性能等问题进行了详细分析,得到了一些有实用意义的结论。

  • 标签: 点支式玻璃幕墙 自平衡索桁架 预应力 非线性大变形
  • 简介:分析了长扁圆形烟囱宽面迎风时风压和平台荷载对烟囱受力的影响,运用ANSYS和ABAQUS软件进行了仿真计算,计算中考虑了几何非线性的影响,并考虑最不利受力情形,计算了烟囱沿高度方向应力、环向应力、位移,详细比较了两软件计算的竖向拉应力、环向拉应力的变化规律,发现计算结果比较接近,相互验证了计算的正确性.应力计算结果可供长扁圆形烟囱配筋计算时参考.

  • 标签: 烟囱 风压 应力 ANSYS ABAQUS
  • 简介:本文对钢材于制作与营建过程中产生之残留应力进行了分析和解释,详细阐述了残留应力产生的机理和实用的检测方法,提出了残留应力的消除方法,以及于规划及设计中应注意之事项.

  • 标签: 残留应力 钢结构
  • 简介:本文从全过程分析的角度探讨,分析了张力膜结构的形状判定,荷载态分析及载剪分析三方面的内容及其相互关系,提出了全过程,一体化集成分析的思想,并就全过程分析中各个技术关键的实施策略进行了研究。

  • 标签: 张力膜结构 全过程分析 荷载
  • 简介:柔性张力薄膜结构具有多态性,准确数值模拟复杂.本文首次提出了柔性张拉膜和充气膜数值分析全过程和状态,分别包含9过程、7类11状态,阐述其逻辑、算法与问题,零应力态是柔性张力结构精确数值分析与列式的基石.在预应力充气膜分析全过程,阐述充气找形概念,提出设定充气形体的找力找形方法,考虑充气体在结构分析时的非线性耦合效应.设计并制作了一个直径3.0m、高2.0m的球冠充气膜,进行了充气成形和压力变化试验,采用无接触摄影测量形面,部分验证了充气膜过程与状态.

  • 标签: 柔性张力薄膜结构 数值分析全过程 零应力态 摄影测量
  • 简介:不锈钢材料与普通碳素钢的力学性能有较大不同,其应力-应变关系呈显著非线性,且各向异性,因此精确描述不锈钢应力-应变关系是不锈钢构件受力及稳定性分析等相关研究工作的基础.本文回顾了国内外关于不锈钢应力-应变本构模型的研究成果,通过介绍、分析和比较研究指出,Quach三段式应力-应变模型采用Ramberg-Osgood三参数表示,可直接应用现行规范进行结构设计,其准确性已得到相关试验和有限元分析证实.因此,Quach模型是目前可供选用的最佳本构模型.

  • 标签: 不锈钢 应力-应变关系 非线性 Quach模型 Ramberg-Osgood参数
  • 简介:索力监测对保障索杆张力结构施工张拉阶段预张力的有效建立或服役期中的结构安全具有重要意义.以一个新型索杆张力结构——乐清市体育场月牙形索桁张力罩棚结构为例,结合该结构的特点制定了索力监测方案,将FBG和EM两种索力测量方法应用于该结构的索力监测并建立了能够长期运作的实时索力监测系统,介绍了利用这两种方法测量索力的关键步骤.通过分析该索力监测系统在施工张拉阶段的监测结果发现,FBG和EM传感器能够准确地反映结构施工张拉阶段的预张力变化,体育场结构有效地建立了设计预张力,上、下径向索及内环索的预张力偏差均在8%以内.

  • 标签: 索杆张力结构 索力监测 FBG传感器 EM传感器
  • 简介:在建筑用钢的锻压过程中,温度变化将产生残余应力,而该残余应力将会导致结构稳定承载力下降,工程师在柱的稳定分析中也已考虑了残余应力的影响。已有的几种基于试验和理论研究建立的残余应力分布模式在柱失稳分析中比较成熟。但是,当构件发生扭转失稳时,采用这些残余应力分布模式进行分析将导致结果不准确,因为它们不满足截面扭转一翘曲的平衡方程。为了解决这个问题,

  • 标签: 残余应力 分布形式 工字型钢 热轧 分布模式 稳定承载力
  • 简介:通过理论分析以及数值模拟对大跨度钢结构网架温度应力及其影响因素进行了分析,揭示了各因素对温度应力的影响规律,并在此基础上提出降低温度应力的相关建议.分析结果表明,底部支承结构的刚度对温度应力的影响最为明显,网架的厚度、网架的跨度、弦杆尺寸对网架温度应力的影响相对较小.因此,可通过合理调整支承结构的刚度或采用特殊支座等其他措施来减小温度应力对大跨度钢结构网架的影响.

  • 标签: 钢结构网架 大跨度 温度应力 影响因素 底部支承刚度
  • 简介:大型石油储罐是一种短柱圆形薄壁壳体结构,对地基沉降十分敏感,其中地基局部不均匀沉降和地基整体倾斜对罐体的影响最为关键.采用有限元方法,研究分析了在地基整体倾斜1.5°和地基局部不均匀沉降达到20mm的情况下,大型石油储罐的变形形态以及应力分布特征.结果表明,地基整体倾斜沉降最大变形发生在储罐中下部,最大Mises应力发生在罐壁下部;局部不均匀沉降最大变形发生在敞口顶部,变形形态表现为褶皱式扭曲凹凸,并且具有简谐波形的特性;罐壁内最大Mises应力位于局部沉降区域内的罐壁和底板焊接处.结果同时也表明,地基整体倾斜沉降和局部不均匀沉降都会造成储罐较大的径向变形而导致浮盘升降困难,减小储罐的容量;罐周局部不均匀沉降还会造成罐壁与底板的焊缝撕裂,导致储液泄漏.

  • 标签: 大型储罐 整体倾斜沉降 局部不均匀沉降 储罐变形 储罐应力
  • 简介:由于螺栓连接曲梁变形是静不定问题,不能简单把螺栓连接曲梁的弯曲变形作为静定问题处理,否则会导致曲梁的弯曲应力及螺栓剪力存在较大的计算误差.因此,按静不定问题研究螺栓连接曲梁的弯曲变形,推导出了曲梁弯曲应力及螺栓剪力的计算公式.算例分析表明,该方法计算结果与有限元方法求解结果非常接近,两种方法计算结果的误差很小;对于螺栓连接曲梁截面弯曲应力及螺栓剪力的计算,应把梁弯曲变形按静不定问题处理更为合理.

  • 标签: 曲梁 螺栓连接 弯曲应力 剪力
  • 简介:英国应力蒙皮设计规范BS5950-9对屋面和墙面维护结构所用压型钢板的应力蒙皮作用包括设计与施工作了详细的规定。本文介绍了该规范主要内容的第二部分。

  • 标签: 压型钢板 极限状态 应力蒙皮 框架
  • 简介:残余应力的现场检测对确保钢结构安全性、可靠性有着非常重要的意义。为了简化盲孔法的检测步骤,使之可以更为方便地应用于现场既有钢结构的检测工作中,引入了数字图像相关方法(DigitalImageCorrelation,简称DIC)测量钻孔后的释放应变,代替盲孔法中传统的应变测试方法。形成了一种钻盲孔结合DIC非接触式全应变场测量的检测方法,即DIC-盲孔法。分别介绍了盲孔法、DIC方法基本原理及近几年提出的DIC-盲孔法原理、国内外研究进展与发展趋势。从已有的试验研究来看,DIC-盲孔法已经可以较为精确地检测出盲孔释放中心点处残余应力的大小,该方法应用于现场检测优势明显。

  • 标签: 残余应力 盲孔法 数字图像相关方法 现场检测
  • 简介:针对几何拓扑关系确定的铰接杆系结构,如何进行杆件的截面配置使结构在材料用量相同的情况下刚度最大的问题,提出了铰接杆系结构刚度最大的等应力截面配置原理.该原理表明,对于几何拓扑关系已确定的铰接杆系结构,使各杆件都同步达到某一应力时的杆件截面配置方案,是在材料用量相同情况下结构各种可能的截面配置方案中使结构刚度最大的截面配置方案.根据虚功原理,证明了相同荷载作用下杆系结构按等应力原则配置的方案在各种可能的截面配置方案中应变能最小,进而得出了前述原理.通过静定两杆桁架和超静定空间网架结构算例对上述原理进行了验证,结果表明该原理是正确有效的.

  • 标签: 杆系结构 刚度 等应力 虚功原理
  • 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: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:为研究高强钢厚板在高应力三维度下的断裂模式,对18个厚度为26mm的Q345钢缺口板进行了拉伸断裂试验和基于结构钢椭球面断裂模型及偶联屈服模型的数值分析.结果显示:高强钢厚板缺口板在几何变化剧烈、应力高度集中的缺口根部断裂;缺口根部刻弧半径和缺口宽度愈小的试件;断裂延性愈差;断裂指数的分布规律和应力三维度具有较高的关联度,位于板厚中面的缺口根部应力三维度最高,是裂纹起裂点;当应力三维度介于0.43-0.72时,高强钢厚板的等效断裂应变和应力三维度较好地遵循幂函数演化.

  • 标签: 高强钢缺口板 断裂模式 椭球面断裂模型 断裂指数 应力三维度 等效断裂应变
  • 简介:公开(公告)号:CN102169014A本发明公开了一种钢结构的建筑物声音振动和结构应力变化监测传感器,该传感器由分布在建筑物钢结构的传感单元、信号处理单元、信号传送单元和供电单元组成。传感单元采用一个或多个感知0.01Hz到10kHz的声音、振动和0.01kPa到1000kPa结构应力的共聚物压电传感器组成。

  • 标签: 钢结构建筑物 压电传感器 应力变化 振动 声音 监测