无粘结部分预应力混凝土空腹网架结构的设计与分析方法(续)

本文为文[1]的继续,主要讨论预应力混凝土空腹网架在其他支承条件下的近似分析方法,以期推广和发展这类新型结构。     

三层网架的优化设计研究

通过对不同屋面组成、不同跨度和不同支承位置的4种形式的三层网架进行优化分析、求得了在给定条件下的最优网格尺寸和网架高度。通过二层与三层网架的对比计算分析、提出了三层网架的适用范围。     

斜放类空间平板网架考虑剪切变形交叉梁系力法

文[1],[2]、[3]提出的交叉梁系力法及荷载分配法均是以力法原理为基础,是分析正放类交叉梁系平板网架各杆内力的一种较好的方法,并建立了不同边界条件的各类典型方程。它们的优点是简单易懂,计算机所需容量小,且计算精度满足工程设计要求。但是斜放类平板网架,特别是具有点支承的斜放类平板网架,文[1]、[2]、[3]的典型方程就不完全适用,而拟夹层板法也仅适用于正放类平板网架,因为斜放类的各向异性板,其微分方程十分复杂,求解困难。本文根据斜放类平板网架的力学特性,推导出在各种边界条件下的力法典型方程,并考虑腹杆剪切变形的影响,从而扩大了力法解的应用范围,为编制正交正放、正交斜放平板网架力法解的计算用表建立完整的理论基础。本文已在某体育馆的正交斜放网架屋盖中应用(44×44~M),其计算精度满足设计要求,创造了用小型微机(PC—1500)分析较大跨度平板网架杆件内力的先例。     

不同支承平面下网架的抗火性能

考虑不同支承平面和边界的不同约束刚度条件,通过对正放四角锥网架结构在均匀温度场中结构反应的全过程分析,得到不同参数条件下,正放四角锥网架结构的耐火时间,构件内力及结构变形的特征.结果表明:考虑大空间平板网架结构的薄膜效应,采用下平面支承半刚性约束的网架结构,耐火时间长,内力和变形相对较小,从而具有更优越的抗火性能.     

三层网架的静力分析和结构选型

通过对不同支承条件不同边长比的七种形式的六十二种三层网架进行静力特性研究,得出了三层网架内力、反力及位移的分布规律。讨论了三层网架的边桁架及中层弦杆的作用。提出了不同条件下三层网架的选型问题。     

正放四角锥网架敏感性分析及抗连续倒塌性能

为揭示正放四角锥网架的连续倒塌破坏机理,采用备用荷载路径法并结合基于构件承载能力的敏感性评价指标,对正放四角锥平板网架进行动力非线性分析,模拟了结构的连续倒塌破坏过程,分析了厚跨比、跨度和支承形式对网架结构抗连续倒塌性能的影响.分析结果表明,周边点支承正放四角锥网架结构中部下弦杆、中间支座处腹杆为敏感构件,结构中部上弦杆、中间支座周围腹杆和上弦杆为关键构件;周边支承网架冗余度指标分布规律与周边点支承网架相似,冗余度指标小于周边点支承网架;点支承网架角支座腹杆和上弦杆为敏感构件,敏感构件相邻腹杆及中间支座腹杆为关键构件.通过加强关键构件的截面尺寸,可以显著提高结构的抗连续倒塌性能.正放四角锥网架冗余度指标分布规律不随厚跨比、跨度的变化而改变,冗余度指标大小与网架厚跨比、设计应力比成正比,而与模型跨度关系不大.     

三层及多层网架的应用和研究

本文论述了什么是三层,多层网架,该种网架的用途,国内外应用的实例,以及国外的研究概况。三层网架的性能,不仅取决于其形式和用钢量,而且受到支承的布置、边支撑与中层的影响。本文着重论述了常用的三层网架的形式,边支撑和中层的作用,支承的布置方法等,以及它们对杆件內力和挠度的影响。     

大跨度体内折线预应力钢网架的静力特性分析

用有限元分析法对有无预应力的大跨度周边三角锥简支承钢网架进行静力分析与对比。采用有限元软件midas gen对两种网架进行支座反力、变形、节点位移、应力比的对比与分析,得出了两种结构的各项对比图,从而说明了大跨度周边三角锥简支承体内折线预应力钢网架的诸多优点。     

三边简支一边自由的正放抽空四角锥组合网架的设计与研究

本文介绍的新型组合网架结构,无论是支承条件,还是杆件的组成,均与已有的组合网架结构有所不同。它比正放四角锥组合网架节约钢材;也不像蜂窝三角锥组合网架,在自由边须另加自由过桁架,特别是对需开设天窗的工业车间与公共建筑,更显示其优越性。本文以实际工程为例,从设计计算,构造与施工等方面进行讨论,以便使该组合网架结构能进一步推广与发展。     

两向斜放类与三向钢筋混凝土空腹网架的分析方法

本文是在文[1]、[2]、[3]基础上的推广与发展,即用柔度法对正交斜放与三向钢筋混凝土空腹网架进行内力分析。在工程实例申提出一种新的装配整体式钢筋混凝土空腹网架结构,并和五种屋盖的结构形式进行分析比较,证明此类结构将更节约建筑用材和降低工程造价。     

山区公路高边坡失稳与防护分析

预应力锚索框架梁已经作为重要的手段应用到高边坡支护工程中,但是该技术的理论研究要落后于实践的应用,本文以某山区高边坡为研究对象,基于强度折减法理论,应用有限差分软件FLAC3D,建立高边坡预应力锚索框架梁模型,通过改变预应力锚索（锚索长度,锚索直径和锚固角度）和框架梁的参数（锚索预应力大小和梁间距）开展了不同工况的高边坡稳定分析,比较了不同条件的框架梁水平位移值,得出各工况参数与支护结构变形之间的关系,提出高边坡预应力锚索框架梁支护优化方案,对高边坡支护设计有一定的指导意义。     

粘弹性曲梁的动力稳定性

利用线性粘弹性力学中的微分型本构关系,建立了粘弹性Timoshenko曲梁在均布随从力作用下的屈曲运动微分方程。分离屈曲位移中的空间变量和时间变量,采用归一化幂级数法建立起该非保守系统的复特征方程,在考察位移单值性条件的基础上,运用拟牛顿法得出粘弹性曲梁振动参数随随从力的变化关系曲线,研究了支承条件对粘弹性曲梁非线性动力稳定性的影响,并考察了材料粘性对结构动力稳定性的影响。     

承台刚度的研究

以弹性支承的连续梁理论为基础，建立了任意荷载作用位置，任意布桩形式下承台刚度的计算方法，克服了以往计算承台刚度方法的局限性和近似性，给出了可按刚性处理的承台厚度的计算公式。     

沿空掘巷锚网梁索联合支护技术

本文结合沿空掘巷支护特点,通过数值模拟分析确定了山脚树矿21128回风巷合理煤柱的留设宽度为7 m.采用钻孔岩层结构探测技术手段对巷道围岩松动情况进行探测,确定了巷道松动圈影响范围一般在2.2 m左右,为支护方式的确定和支护参数优化提供了实际依据,提出了锚网梁索支护方案.通过FLAC3D有限差分软件分析和工程监测结果表明,巷道围岩变形在安全生产允许范围内,顶板离层较小,巷道围岩得到了有效控制.     

系列移动荷载下周期性弹性支撑连续梁的共振及消振效应

基于Fourier变换、系列Fourier变换及传递矩阵方法,研究了移动荷载列作用下周期性弹性支撑连续梁的共振及消振效应。通过Fourier变换和系列Fourier变换,把单个移动载荷所引起的动力响应表示为响应函数沿代表跨的积分。利用梁和弹性支撑处的传递矩阵,建立了周期性弹性支撑连续梁的响应函数和特征方程。根据叠加原理并利用单个移动载荷的解,得出了等间距移动载荷列作用下周期性弹性支撑连续梁的动力响应表达式。根据单个移动载荷引起梁的频域响应,建立了周期性弹性支撑连续梁在等间距移动载荷列作用下的共振和消振条件。计算结果表明:当移动载荷列的速度及间距符合共振条件时,将会发生共振效应;当符合消振条件时,将会发生消振效应。     

深大基坑环梁支护结构特性的有限元分析

环形拱梁支护结构以受力性能合理、挖土工期短,基坑变形时效控制显著等诸多优点而广泛应用于大面积深基坑工程.以中山市某圆环支撑深基坑工程为背景,基于连续介质有限元法,对环梁支护体系的结构特性进行了系统的三维数值模拟分析,主要研究了环梁刚度、直径、地下连续墙厚度及土体弹性模量对支护结构变形及内力的影响,得出了一些有益的结论,可为今后类似工程设计提供参考.     

基坑排桩支护结构选型的技术经济分析

针对某粉土地质条件进行建模,利用弹性地基梁法计算了不同桩间距、桩径、嵌固深度在不同开挖深度等多种组合下的最大水平位移,最大弯矩,最大剪力,以及不同锚杆位置在不同开挖深度下对应的的最大水平位移,最大内侧弯矩、外侧弯矩,最大剪力和锚杆轴力,采用支护结构变形控制标准,通过分析发现其中的规律和技术可行的方案,并进一步结合支护桩常用施工方法与现行定额进行经济分析,寻找经济方案,以提出具有工程指导意义的建议.     

土锚钢板桩支护结构的实用计算方法

基于坚向弹性地基梁法的基本理论，运用ANSYS软件，结合ANSYS中单元“死活”的方法与增量法基本原理，探讨了考虑土锚钢板桩支护结构施工因素的竖向弹性地基梁法的几个关键问题及其在ANsYS中的实现方法，通过工程实例验证了方法的可行性。     

逆做法施工坑底回弹对支护结构的影响

在天津开发区软土中设计了第1个采用盖挖逆做法的深基坑.盖挖逆做法有安全、基坑变形对环境影响小等特点.但是,逆做法施工时基坑回弹常引起结构不均匀回弹,回弹在支撑柱中引起附加轴力,此时若支撑柱失稳则导致水平楼盖坍塌;对有支撑柱的内支撑基坑,支撑系统因回弹引起附加弯矩,梁板在过大的附加弯矩作用下易开裂,为此,必须正确计算基坑开挖中的回弹量及其影响.为此采用有限元分析结合实测研究了逆做法施工中的基坑回弹问题,探讨了其对楼板和支撑柱回弹的影响,发现最大的竖向差异沉降发生在围护结构与紧邻围护结构的第1根支撑柱之间,并且楼板与围护结构刚接时,基坑回弹在楼板边缘引起较大的附加弯矩,节点处需要加强.     

锚杆支护作用对围岩控制效果浅析

从改变围岩受力状态、形成挤压加固顶板、加固岩梁及降低岩梁所受的弯应力等方面,阐述了锚杆的支护原理.分析了锚杆的安装方向和锚杆支护参数对支护效果的影响.