江南大学体育馆网壳结构静动力特性分析

大跨度钢屋盖结构在大型公共建筑中应用较普遍,且该结构对变形的要求较为严格.为分析江南大学体育馆网壳结构施工结束后的静力变形和动力特性,采用大型有限元程序建立了该屋盖网壳结构的三维有限元模型,分别对网壳结构在自重和预应力张拉弦的张拉荷载作用、温度变温作用下的静力变形进行分析.结果表明:采用橡胶垫板支座的网壳结构杆件受力分布均匀,弦杆内力均位于屈服极限之内;张拉弦施工对屋顶变形的影响较大,而变温作用对屋盖变形影响不大.另外,分别对该屋盖结构在橡胶垫板支座和固定支座约束下的结构动力学特性分析表明,结构的前三阶模态为水平和转动刚体模态,这种模态减小了结构因振动而产生的杆件变形,对结构受力有利.     

复合材料板锥网壳结构的受力性能分析

研究了复合材料板锥网壳结构的受力性能,采用ANSYS有限元软件对复合材料板锥网壳结构进行线弹性静力分析、极限承载力(整体稳定)分析和局部屈曲分析,着重研究复合材料层合板在板锥网壳结构中的应用情况,总结其受力性能的规律,确定复合材料板锥网壳结构的主要设计控制因素,得出了在复合材料板锥网壳结构中,主要设计控制因素是层合板的局部屈曲等可应用于工程实践的重要结论.     

对乍得油田CPF两台2万立方米拱顶原油储罐网壳的施工方案对比分析

针对乍得油田CPF两台结构完全相同的20000m3拱顶罐钢结构网壳施工方案确定及实施中存在的影响进度、人工、作业高度、施工机具的因素进行了施工方案及其实施结果的对比。结果表明,与1#拱顶罐网壳施工的方案比较,2#拱顶罐网壳的施工方案可以减少高空作业工作量,提高工作效率,也削减了高温环境下的作业风险。以后的同类型网壳、加油站罩棚及大型厂房网架等的安装中可以借鉴2#网壳的施工经验。     

大跨度钢网壳快速整体提升方法研究及防连续倒塌分析

以某钢网壳整体提升项目为研究对象,提出一种整体提升施工方法,对大跨度钢网壳结构的同步提升、变形控制和提升安全性进行研究。在Midas Gen中建立有限元模型,基于备用荷载路径法分析提升支架的防连续倒塌性能,对施工全过程进行模拟分析,结合实际施工监测数据验证该方法的合理性。研究结果表明：基于监测数据反馈+计算机算法控制集群电动葫芦,可实现连续、同步提升。在网壳结构下部施加预应力可有效控制结构成型后的矢高偏差,理论计算值与实际测量值相对误差在4.5%以内,在整个施工过程中的壳体顶部的竖向位移满足设计要求。提升支架失稳会引起各吊点内力重分布,为避免意外失稳引起连续倒塌的风险,提出了考虑施工经济性和安全性的提升支架防连续倒塌设计。钢网壳结构成形后与设计状态基本一致,验证了整体提升方法的有效性,可为大跨度钢网壳整体提升工程的应用提供参考。     

网壳结构高空散装施工全过程质量控制

网壳结构的质量直接关系到工程的使用安全性和耐久性，因此对于大型的网壳结构工程，从设计到施工，应进行全过程的质量控制。     

基于安顺市体育中心体育场钢罩棚的施工过程模拟分析

从结构特征上看,安顺市体育中心体育场钢罩棚的单榀结构形式属于大跨度悬挑平面管桁结构,在施工过程中首先在地面上对构件进行组装,然后采用起吊装置在空中进一步组合,采用逐步成型的工艺,钢罩棚在施工状态下与及竣工状态下的受力几乎是完全不同的。笔者通过建模的方式,对整个施工过程进行模拟,从而了解结构受力变化以及在此过程中发生的形变。分析结果表明,施工过程对大型复杂结构的影响显著,模拟其施工过程可有效提高工程的安全性,合理指导施工,降低工程事故风险。     

双层柱面组合网壳的滞回特性模拟

针对单层网壳跨度小和双层网壳耗钢量大的缺点,应用大型通用有限元软件ANSYS对双层柱面组合网壳进行了滞回特性分析。介绍了双层柱面组合网壳具有跨度大和低耗钢量等。它充分利用了混凝土的高抗压强度和低廉的造价,采用钢筋混凝土上弦板来代替一般网壳的上弦杆,从而形成了一种钢结构与钢筋混凝体结构协同工作的组合结构,即双层柱面组合网壳。组合网壳是一种受力合理的空间结构,也是一种板系、梁系与杆系协同工作的结构体系。国内外对双层柱面组合网壳结构在地震和低周期反复荷载作用下滞回特性的研究很少,着重对地震和低周期反复荷载作用下的双层柱面组合网壳结构进行研究分析,得出双层柱面组合网壳结构的频谱相当密集;其具有良好的抗震性能,其滞回曲线比较饱满,未发生捏缩现象。双层柱面组合网壳是一种很有发展潜力的结构形式。     

沁阳体育馆屋盖四种选型方案的比选研究

结合沁阳体育馆椭圆抛物面屋盖结构工程实例,对弦支穹顶、单层网壳、双层网壳、刚性弦支穹顶等四种结构选型方案进行了分析和设计.在满足强度、刚度和稳定性要求后,重点对四种方案的用钢量进行了比较,并综合讨论了四种方案在受力性能、施工工艺和综合造价等方面的优缺点.     

一种新的大型LNG储罐钢穹顶稳定性分析方法

大型LNG储罐钢穹顶由蒙皮板和单层肋环型网壳焊接而成,因其结构特殊性,目前中国在进行大型LNG储罐穹顶稳定性分析时无相关规范可以依循,多参照单层网壳规范进行设计,钢穹顶可能存在局部失稳的风险.提出一种新的钢穹顶稳定性分析方法,即将带蒙皮板网壳结构等效为单层网壳结构进行稳定性分析.该方法基于保证等效前后截面面积、抗弯刚度...     

某冰壶馆钢屋盖结构设计与分析

某冰壶馆钢屋盖结构采用单层网壳加张弦梁的杂交体系,单层网壳与张弦梁共同受力,形成良好的空间传力体系.本文详细介绍了其钢屋盖的结构构成和受力特点,并对张弦梁的撑杆高度、拉索直径及拉索预张力的大小进行探讨,从而确定合理的结构布置形式.采用有限元软件对结构进行了静动力分析、极限承载力分析以及抗连续倒塌分析,对类似结构的设计提供有益的参考和借鉴.     

设备及钢结构安装残余应力分析

设备构件在制造加工过程中会受到多种工艺因素的影响，部分影响在设备构件成型后仍不能消除，残留在成型构件内形成残余应力。残余应力是设备制造不可避免的影响因素，如何避免、消除残余应力的影响是大型工程设计、施工安装中必须考虑的重要因素。该文对设备、钢结构安装过程中存在残余应力的原因、可能存在的影响进行了分析，在此基础上，提出并分析了消除设备及钢结构安装中有害残余应力的手段，对大型工程设计和施工有着较为重要的实际意义。     

单层球面网壳新型减震体系整体性能研究

选用60m跨度的空间k6型网壳考虑下部结构和不考虑下部结构两种计算模型进行动力时程分析,讨论两种模型在地震作用下抗震反应的差异,分析不同柱高度参数对网壳结构整体性能的影响,并对考虑下部结构模型布置4种约束屈曲支撑方案进行动力分析。结果表明,单层网壳下部结构的共同作用影响了网壳杆件受力变化规律,不同下部结构对网壳壳体的影响范围也相应变化;网壳下部结构柱高度对网壳结构整体刚度影响较大,柱越高网壳结构整体刚度削弱就越明显;约束屈曲支撑能够有效地控制网壳节点位移响应,效果明显,合理布置约束屈曲支撑有效吸收地震能量,减小网壳结构的地震响应。在考虑下部结构模型布置4种约束屈曲支撑方案中,方案2对主肋节点的水平和竖向位移均有较好的控制效果,主肋节点减震系数达到0.75。     

爆炸载荷作用下网壳结构动态响应研究进展

网壳结构作为大跨度空间结构之一,其受力合理、造型美观、空间敞亮,在体育场等大型标志性建筑或者地面雷达天线罩等军用设施中得到广泛应用。然而,目前国际安全形势局部紧张,炸弹恐怖袭击等人为性爆炸或者战时炮弹袭击等时有发生,这些会使网壳结构产生严重的毁伤,造成生命和财产损失,给大跨度网壳结构的抗爆安全性能带来严峻挑战。本文以网壳结构为研究对象,简要概述了网壳结构稳定性理论研究的发展历程,综述了空中爆炸载荷理论分析方法的研究进展,系统介绍了爆炸载荷作用下网壳结构动态响应的数值计算方法的发展、特点及应用,提出了有待进一步研究的问题,以期为网壳结构的抗爆防护设计提供参考,提高我国网壳结构的抗毁伤能力。     

棚体结构钢网壳安装方案比较

目前国内对曲面双层棚体结构网壳安装方法主要有"脚手架滑移安装法"、"提(顶)升法"、"高空散装法"、"网壳累积滑移法"等几种,本文介绍了"脚手架滑移法"和"高空散装法"两种新方法的施工过程,并对这两种方法进行了比较,以说明它们各自的施工特点。     

哥特式建筑风格与现代网壳结构设计的融合—角锥折板网壳参数化设计及形状优化

借鉴哥特式建筑风格和角锥折板网壳特点,采用APDL(ANSYS parametric design language)参数化设计语言,研制了五种不同网格类型的角锥折板网壳参数化设计宏程序,实现了给定跨度S、矢高F、环向对称区域份数Kn和径向节点圈数Nx等参数下,五种类型角锥折板网壳参数化设计。对五种网壳进行了受力性能分析,探究了网壳结构最不利位移、最不利应力随矢高变化规律:并以结构耗钢量为目标函数,以Kn、Nx为设计变量进行了形状优化。建模实例表明该参数化设计宏程序方便、快捷,形状优化设计给出了在跨度、矢高不变时结构耗钢量随网格数变化规律及耗钢量最小的最优网格数。     

局部双层去顶网壳参数化设计与力学分析

为研究局部双层去顶球面网壳力学性能,进而选出适用于大跨度露天结构的网壳类型,应用ANSYS软件的程序设计语句APDL(ANSYS parametric design language),研制了6类局部双层去顶网壳的参数化模型设计程序,并对6类网壳的静力性能及影响要素做出对比分析.研究结果表明:该模型设计程序简单实用,为结构在不同几何参数下的力学性能分析带来了极大便利;结构几何参数对其力学性能影响较复杂,且网壳最顶圈为结构薄弱部位;联方型在6类网壳中受力性能相对最好,可在大跨度露天结构中优先考虑.     

芜湖滨江世茂花园文化中心钢结构安装关键技术

芜湖滨江世茂花园文化中心主体结构为空间异型钢结构,由顶部网壳与外围弧型拱架组成。外围拱架沿周圈呈放射状布置,主拱采用焊接弧型H型钢,柱脚采用销轴连接,悬臂梁顶端同网壳采用螺栓连接;网壳采用曲面结构形式。该文重点介绍了拱架及网壳安装关键技术,对吊车行走路线及地下室加固、拱架及网壳安装方案选择及过程质量控制进行了具体说明。     

体育馆上下部协同工作分析

文章以庐江体育馆为例,应用M idas结构分析和设计软件,通过振型分解反应谱法和动力特性分析对该工程进行性能研究.针对钢结构网壳和整体结构2种复杂空间结构计算模型,对结构的自振特性、位移及支座反力等性能进行分析和设计.计算表明,采用钢结构网壳计算模型进行抗震设计存在不安全因素,在钢结构网壳设计时应考虑上下部结构协同作用的影响.     

大型塔的吊装设计

大型塔的吊装设计中,主吊耳的设计是关键。本文结合工程实际阐述了吊装设计中吊耳选型、吊耳安装位置的确定、塔吊装加强结构、吊耳材料选择、并通过有限元分析对塔的起重吊装过程中塔的受力和塔身的变形进行应力校核。     

展览厅双层柱面网壳结构的设计与性能研究

以展览厅双层柱面网壳结构设计为工程背景,对双层柱面网壳的结构选型进行了详细论述研究了跨度、矢跨比对总造价的影响,并对计算方法、温度应力和支座水平推力的处理进行了探讨,分析了双层柱面网壳的受力特性与支承结构刚度的相互关系,得出了一些有益的结论和建议。