复合材料斜交网格机身结构

该文介绍了斜交网格结构,包括这种结构的诞生、特点和发展历史.回顾了民用飞机机身典型的结构形式,对刚架结构、硬壳式结构、半硬壳式机身结构形式作了简要介绍和分析.论述了斜交网格结构在航天和航空领域的应用情况,以及目前国际上运用复合材料斜交网格结构所取得的进展.将复合材料斜交网格结构与传统结构进行了对比分析,给出了复合材料斜交网格结构所具有的潜在结构优势.最后在对比分析的基础上,对这种结构在复合材料机身上的应用前景进行了探讨.     

基于哈密顿力学的斜交网格筒-核心筒结构协同分析

高层斜交网格筒-核心筒结构是由斜交网格筒与核心筒组成的新型双抗侧力体系,协同分析是结构简化计算的基础。采用连续化方法将斜交网格筒等效为正交各向异性连续筒体,考虑其剪力滞后效应;将开有洞口的钢筋混凝土核心筒简化为双肢剪力墙模型,建立同时考虑内外筒弯曲变形和剪切变形的并联铁摩辛柯梁模型。采用哈密顿力学求解体系对结构进行协同分析,导出结构协同工作的哈密顿正则方程,用两端边值问题的精细积分法求出结构的侧移、网格斜柱轴力和核心筒剪力墙内力,理论推导过程便捷、数值计算结果精确。与有限元方法对比,二者结果吻合良好,误差不超过5%。对结构协同工作性能的影响因素进行了分析。结果表明：基于哈密顿力学的斜交网格筒-核心筒结构协同分析新方法,为斜交网格筒-核心筒结构分析提供了新途径。     

地铁斜交隧道在矿山法暗挖隧道结构设计中的应用

本文结合具体地铁工程的结构设计实践,对矿山法暗挖工法条件下主体隧道与联络通道斜交时接口处结构的设计和施工进行了介绍。为地铁矿山法暗挖隧道中并不多见的斜交隧道结构设计提供了参考。     

有限元梁格法在斜交空心板计算中的合理性分析

采用正交网格和斜交网格划分梁格建模方式,利用有限元软件Midas/Civil805分析和比较斜交空心板桥受力情况.通过建模解析两种划分方式对斜交空心板桥在跨径为13m、16m、20m斜交角为15°、30°、45°和活载作用下结构中部弯矩的影响.研究结果表明:斜交网格在斜交角为15°和30°时可以作为划分梁格时较为简便的划分方式;跨径相同时,每根板的受力随斜交角的增大而减小;斜交角相同时,每根板的受力随跨径的增大而增大.这一合理性评估对以后进行类似试验和研究提供相应参考价值和指导意义.     

斜交框架箱涵结构在钝角处的受力和配筋特点

运用自编框架箱涵计算软件及ANSYS有限元通用软件,对斜交框架箱涵结构进行了空间结构受力和配筋特点分析,对正交框架箱涵、斜交10°～40°框架箱涵,运用斜交转正交计算理论和斜交计算理论分别进行了计算分析.结果表明:斜交框架箱涵结构随斜交角度的增大,钝角处的弯矩呈现递增趋势;运用斜交转正交计算理论计算得到的钢筋拉应力,比斜交计算理论得到的钢筋拉应力偏大,这种差值随斜交角度的增加而变大,使得大角度斜交框架箱涵的配筋量增大;运用斜交转正交计算理论得到的混凝土的压应力比斜交计算得到的混凝土压应力偏小,计算差值在10°时达到最大为2.03 MPa.最后,根据斜交框架箱涵结构钝角处的受力特点提出了钝角处的配筋建议.     

大跨度钢筋混凝土柱面网格屋盖设计实例

通过对大跨度屋面采用柱面网络梁的结构布置，设计及施工进行分析，阐述了柱面网格梁在大跨度屋面中应用的可行性，为类似工程的结构设计提供参考。     

平立面不规则框架结构抗震问题探讨

应用结构计算通用软件，对一平立面均不规则的L形框架结构进行分析计算。通过对斜交L形结构以及正交L形结构设抗震缝和不设抗震缝两种情况在不同抗震设防烈度下的计算分析，得到相应各种情况下结构构件内力。通过对比分析，对平立面均不规则的框架结构的抗震缝设置及结构内力计算等问题进行了探讨，为平立面均不规则建筑的结构设计提供参考。     

第八届中国花博会主场馆铝合金飘棚设计

介绍了第八届中国花博会主场馆铝合金飘棚结构设计中的主要技术问题。该结构采用钢结构分叉柱支撑的铝合金空间三角形网格结构,铝合金大飘棚平面投影高达27 000 m2,属于罕见的铝合金大跨结构。描述了该工程的总体概况、设计思路、铝合金空间网格结构的有限元设计、铝合金构件与铝合金节点的设计与试验测试、钢结构分叉支撑柱设计、结构静载、风载荷与抗震分析等问题。通过该结构设计的分析,为大跨度铝合金结构的设计提供了宝贵的经验。     

EGA:基于Agent的地震网格

地震网格聚集和利用互联网上异构及地理分布的结构工程实验资源,为待建市政项目的结构设计提供协同工作环境。提出基于代理的地震网格系统框架,介绍了网格中间件中最重要的监控代理、资源代理、调度代理和作业代理的功能与设计。最后分析几种地震网格的工作模式。     

高层建筑结构设计的实践探讨

高层建筑作为特殊的建筑形式,加强其结构设计的实践探讨非常必要。本文在总结分析高层建筑结构形式特点的基础上,从不同角度对加强高层建筑结构设计的思路进行了分析探讨。     

基于空间斜梁单元斜梁桥结构计算的有限单元法

斜梁桥结构计算中,由于斜交角而使其更加复杂。吸取梁段单元的思想,将斜交箱梁沿纵向划分为若干斜梁段,在位移分析的基础上,通过正、斜交坐标转换关系,直接建立在斜交坐标系内描述单元空间位移的方法,用势能驻值原理推导斜梁单元刚度矩阵并建立其有限单元列式,利用编制的有限元程序进行斜交结构的分析。结果表明:本文计算简单精度较高。     

适用于复杂船型的网格类型研究

以典型护卫舰简化模型SFS为研究对象,研究适用于复杂船型的网格划分方法.对比了结构、非结构和混合网格三种网格形式下的流场计算结果,研究表明:网格形式并不会显著影响计算结果,且混合网格在适用性方面优于结构化网格,网格数量控制方面优于非结构化网格.为验证混合网格精度,以CVN-73(乔治·华盛顿号)为验证对象划分混合网格进行数值计算,获得了与风洞试验具有较高符合度的仿真结果,证明混合网格针对复杂船型的CFD仿真计算更具优势,验证了混合网格的适用性.     

基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网结构参数化研究

提出一种基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网索网结构参数化设计方法,通过ANSYS有限元分析软件对FAST主索网结构进行参数化设计,利用参数化变量对有限元模型进行构建,为使用者提供有限元研究过程,将设定的函数、变量作为软件的输入,选用五轴对称短程线分型方法,主索网结构的网格分割方案包括四边形网格、凯威特网格以及短程线型网格。实验结果表明,短程线型方案最适合FAST主索网结构,侧偏量相对抛物面的可移动距离是无法忽略的,对主索网界面、风荷载与温度荷载进行计算,各项设计参数均符合FAST主索网结构设计要求。     

曲线网格高层斜交网筒结构体系抗侧性能

为了使网筒结构更适应高层建筑的受力特点,提出曲线网格高层斜交网筒结构,并分析其抗侧性能的影响因素。通过弹性反应谱法进行系列模型计算,探讨了曲柱底部角度、顶部角度、结构高宽比等几何参数以及环梁、角柱、杆件连接形式等结构因素对结构抗侧性能和受力性能的影响。其中,底部角度和高宽比是主要几何参数,主环梁是主要结构因素。在一定高宽比下,底部角度存在最优区间,在此区间,顶部角度的影响较小;当底部角度远离其最优区间时,顶部角度才有明显影响。设置主环梁可大大减小曲柱弯矩、有效改善曲柱受力。角柱、杆件连接形式对结构性能的影响较小。总体而言,曲线网格高层斜交网筒结构的抗侧性能优于目前常用的等角度直线柱高层斜交网筒结构。     

钢管混凝土斜交网格平面相贯节点轴压承载力计算公式及有限元分析研究

相贯节点是钢管混凝土斜交网格结构设计的一个关键问题。针对两种新型节点构造形式,通过分析带不同厚度钢板的钢管混凝土短柱轴压承载力,提出了相贯节点轴压承载力计算公式,计算值与试验结果较为接近。本文采用有限元分析方法对节点静载试验进行了模拟,并分析了斜交角度、椭圆拉板厚度、衬板厚度、环向加强板和法兰板厚度等参数变化对节点承载力的影响。结果表明,有限元分析与试验结果吻合较好。节点中椭圆拉板的设置经济合理,衬板和环向加强板可提高对核心混凝土的约束效应。随着斜交角度、椭圆拉板厚度、衬板厚度的增加,节点承载力有所提高,而环向加强板或法兰板的厚度对节点承载力影响不大。总体而言,计算公式能较准确地估计节点的承载力,可用于工程实践。     

斜交网格结构钢管混凝土平面相贯节点的性能研究

为验证斜交网格钢管混凝土平面相贯节点的构造合理性和受力可靠性,设计了4个平面相贯节点试件,采用ABAQUAS有限元分析软件对节点构造、斜交角度和加载方式等的研究参数进行研究分析.结果表明:有限元模拟与试验研究在荷载—位移骨架曲线、荷载—应变曲线和承载力等方面具有较强的一致性,说明斜交网格钢管混凝土平面相贯节点的构造具有较好的合理性和较强的承载能力,可以应用到实际工程中.另外,不管是采用对称加载方式还是采用非对称加载方式,有限元模拟与试验结果比较接近,说明加载方式对试件受力和破坏影响不大.     

蜂窝型空腹夹层板的自振特性研究

蜂窝型双重网格结构是由钢筋混凝土空间网格开发出的新结构形式,克服了"千篇一律"的方网格造型,不仅具有很好的受力特性,而且适应性很好。本文运用SAP2000有限元分析软件对蜂窝型钢网格楼盖结构进行了参数化动力分析,分别讨论了钢空腹梁高度、表层薄板厚度、剪力键宽度、网格尺寸等参数对其自振特性的影响,得出的结论可为本类结构在实际工程中的应用起到一些作用。     

钢筋混凝土双重网格楼盖结构构造特点的研究

钢筋混凝土双重网格结构在钢筋混凝土空腹夹层板基础上发展而来,但它的网格组成形式、结构构造发生了改变,对其构造特点进行研究分析,说明该结构结构型式合理,建筑造型新颖美观,适用于跨度和空间较大的公共建筑.     

基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网结构参数化

提出一种基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网索网结构参数化设计方法,通过ANSYS有限元分析软件对FAST主索网结构进行参数化设计。利用参数化变量对有限元模型进行构建,为使用者提供有限元研究过程,将设定的函数、变量作为软件的输入,选用五轴对称短程线分型方法。主索网结构的网格分割方案包括四边形网格、凯威特网格以及短程线型网格。实验结果表明,短程线型方案最适合FAST主索网结构,侧偏量相对抛物面的可移动距离是无法忽略的。对主索网界面、风荷载与温度荷载进行计算,各项设计参数均符合FAST主索网结构设计要求。     

通用飞机复合材料翼尖结构强度分析

目的针对一种通用飞机机翼翼尖结构进行有限元建模,对结构存在大开口的下蒙皮维修口盖处的强度进行分析,并对结构参数进行优化.方法基于机翼翼尖结构模型通过PATRAN进行有限元模型建立、网格划分以及加载边界条件,并使用NASTRAN对模型进行分析计算,得出的数据再配以公式主要针对下蒙皮结构的Tsai-Wu失效准则进行分析,得出结果并对结构参数进行优化.结果结果表明:计算结果下蒙皮口盖存在局部应力值过高,其Tsai-Wu的最大失效指数为1.87;利用经典层合板理论进行优化后翼尖下蒙皮临界失效指数为0.821,应力水平明显降低满足设计要求.结论通过翼尖结构数模使用PATRAN建立机翼翼尖的有限元模型,并通过有限元分析得出的结果对结构设计进行优化,为结构设计优化提供了数据支撑,同时减少了相关的结构试验.