考虑土-结构共同作用悬挑网架多遇地震时程分析

针对某悬挑网架,分别建立网架整体有限元模型(model1)和考虑土-结构共同作用网架有限元模型(model2),通过在三维多遇地震时程作用下网架结果的对比分析,重点考察悬挑网架悬挑端最大位移和与支座相邻杆件应力的变化情况.结果表明,考虑土-结构共同作用时,悬挑网架悬挑端最大竖向位移较整体模型时增大,部分与支座相邻杆件应力增大.建议在工程设计中对中软场地土上的悬挑网架考虑土-结构共同作用.     

不同支座约束下网架结构的动力特性对比

为了论证网架在设计时应与下部结构进行整体计算的必要性,以三种支撑下(刚铰支座、弹性支座和柱子支撑)的双层正放四角锥矩形网架为研究对象,应用ANSYS对多个网架结构的挠度、压杆、拉杆进行对比研究,得出如下结论:刚铰支座与弹性支座、整体分析网架的杆件动静力分布规律截然不同,必须考虑下部结构刚度对网架杆件受力的影响,不可简单地简化为刚铰支座,否则设计极不安全; 以弹性支座网架模型代替整体分析网架模型有一定的可行性,二者在内力分布及大小较相近,但也有不少杆件应力偏差较大.     

损伤缺陷对矿山井架结构的力学影响分析

为了研究损伤缺陷对矿山井架结构的力学影响,利用ANSYS软件构建了结构的数值模型,分别考虑关键杆件局部锈蚀、局部弯曲、支座沉降和复合缺陷等工况,对其力学性能进行分析。研究表明:当锈蚀率达到35%时,结构的最大水平位移与初始结构相比增大了4.9%,但对最大应力影响较小。杆件弯曲和支座沉降对井架结构最大应力和水平位移的影响均较小。复合缺陷工况下,当弯曲量为60mm,锈蚀率为35%,支座沉降达到0.4°时,井架结构最大应力减小了4.2%,但水平位移增大了9.2%。综上所述,井架结构力学分析过程中须重点考虑复合损伤问题。     

中小型火车站站房屋盖结构简化计算方法

中小型铁路车站站房候车大厅常采用上部为正放四角锥网架屋盖,下部为钢筋混凝土框架结构的结构体系.以沪昆高铁平坝南站站房为例,采用3D3S结构设计软件分别建立了站房整体模型与网架单独模型.通过在下部简化结构模型的各柱顶施加单位水平力,计算下部结构柱顶的水平刚度,引入这一刚度进行网架单独建模.对比分析了网架结构单独模型与整体模型的跨中挠度、支座反力和杆件轴力.研究表明,提出的单独网架模型与整体网架模型相比,网架结构受力性能非常接近,下部结构支座反力的偏差也在可接受范围内,验证了引入下部结构刚度的网架结构简化计算方法的合理性.     

大跨度平板钢网屋架结构整体提升施工过程力学分析

目前国内建成的钢网屋架多为曲面结构或网架与桁架的组合结构,施工方法主要采用高空散装法、分条分块安装法、高空滑移法、整体吊装法等技术。对于场地狭小、施工干扰大、网架跨度大的平板结构钢网屋架多采用整体提升或顶升法施工,这两种施工方法的特点是施工功效高、成本低,钢网屋架区部受力敏感、变形控制难度大。因此采用这两种方法施工时要对网架结构的施工受力情况进行精确的验算,对薄弱部位合理的加固,以减小施工变形,以确保施工质量。本文以某客车整备棚平板式钢网架为工程实例,研究平板结构钢网屋架整体提升时的吊点设计和施工过程的受力情况,合理的设计了9处提升吊点,计算了施工过程中网架的节点的位移、杆件的受力和应力情况,依据计算结果对薄弱杆件进行更换和加固,最终顺利完了钢网屋架的施工。     

基于ansys的网架结构优化分析

文章介绍了网架结构ansys分析的方法和相关命令流,利用ansys中的荷载工况组合对网架自重和外荷载进行荷载组合,确定了网架的最大变形和各杆的轴力,得到了该网架各杆的应力。再定义杆件壁厚作为设计变量,节点最大变形和杆件的应力作为状态变量,以达到目标函数钢材用量最小的目的。该文借鉴钢结构构件的可靠度指标的取值范围,综合分析网架结构的破坏特点之后,采用模糊优选方法,确定了网架结构杆件的可靠度指标。将可靠度指标约束条件引入网架结构模糊优化设计中,建立基于可靠性的模糊优化设计模型,使网架结构在进行优化设计时达到经济性和安全性的协调统一。分析结果表明了ansys在网架结构优化分析的可行性。     

正交交叉网架结构的最优支承反应

本文从网架结构杆件的敏感性出发,研究了支承反力的合理分配,求出各种网架的最优支承反力。证明了在均布荷载下,最优支座升降值就是其相对应的单跨结构在计算分配荷载下的挠度值;在集中荷载下,经荷载分配后,其内部超静定性可以“消失”,经合理确定支承反力后,其外部超静定性也可以“消失”,整个结构可按单跨静定结构来计算杆件内力和选择截面,然后按现有程序计算各杆内力和所需改变的支承高度,一次就能完成计算,节约机时,同时又能降低最大内力和统一构件,达到较好的经济效益。     

索托网架结构在干煤棚工程中的应用

提出了一种适用于大跨度干煤棚工程的结构形式——索托网架.通过与斜拉网架结构的对比分析,研究了索的位形对索力、网架特征部位杆件内力、杆件与索内力的比值以及挠度的影响,得出了索的合理位形.结果表明:索托网架结构可以更加充分发挥索应力高的特性,具有结构合理、用钢量低、净空高等优点,符合大跨度干煤棚的要求.     

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.     

多跨网架在工业厂房中的应用

本文就网架结构中增加少量支承点以节约钢材、降低造价进行了论述，并就网架结构选型、支座边界条件的选择和施工中网架杆件的代换提出了建议。     

某空间网架多工况受力分析与施工控制分析

通过建立空间网架有限元分析模型,对某实例网架结构杆件的受力进行了计算分析,研究了杆件的受力特点和分布规律.对网架结构施工中常出现的问题进行了总结,在此基础上,根据理论计算结果,基于杆件的受力特点,提出有针对性地进行网架结构的施工质量控制思路,保证了结构施工质量,监测结果表明网架结构的应力和整体变形满足相关规范的要求.     

网架结构支座对内力影响的研究

通过某网架在混凝土结构整体模型与单独模型中不同支座假定对内力影响的对比,总结得出网架与下部混凝土结构整体建模与单独分析对内力的差异。确定何种情况单独分析网架与整体分析中内力差异在工程中可以忽略,以及网架支座设置方式不同的优劣讨论,最后通过模拟个别支座失效,定性研究网架内力重分布。     

连续梁式吊具的吊点设计

在吊运细长金属杆件时，须用专门设计的连续梁式吊运装置，以减小其挠度．吊具和吊运对象构成了两根超静定连续梁，每一梁的挠度变化均将影响另一梁的载荷和挠度．本文介绍了连续梁式吊具的吊点设计方法，包括吊点的数量确定和位置优化，使得细长柔性杆件吊运作业时能达到较为苛刻的设计要求．用迭代法求解两根超静定连续梁之间的变形和作用力，以吊运对象全长上的最大挠度差为目标函数，可对吊点位置进行优化，使得吊运对象最大挠度差值被控制在允差范围之内     

火灾下大空间铝合金网架受力性能

针对铝合金空间结构抗火性能较差的问题,以正放四角锥铝合金空间网架为对象,基于实用大空间建筑火灾空气升温经验模型模拟火灾温度场,采用增量法对各构件的温度进行计算,利用ANSYS WORKBENCH构建铝合金网架遭受火灾温度场的有限元模型,研究铝合金网架在火灾下不同时间段的受力效应和变形特征;并利用有限元的手段,对比分析了铝合金网架和Q355普通钢网架在火灾下的受力性能。研究结果表明:铝合金网架在火灾升温60 min时温度达到峰值,最大温度应力主要集中在角部支座附近,其变形特征为整体向上起拱;铝合金网架从角部杆件发生局部破坏,随后造成整体变形过大而导致整个网架的坍塌破坏;铝合金网架在常温下受力性能优于Q355普通钢网架,但火灾下受力性能劣于Q355普通钢网架,工程实践中应根据结构的使用功能合理选择结构的材料。     

张弦巨型网格结构布索方案研究

针对由张弦梁概念和巨型网格结构组合而成的一种新型超大跨空间结构,提出了5种可能的索杆布置方案.研究了矢跨比对不同布索方案结构变形的影响,并对同一矢跨比下各布索方案结构的最大挠度、杆件内力峰值、支座水平反力、挠度和内力分布情况、稳定承载力及失稳模态等方面进行了综合分析,且与同样形式未布索结构作比较.结果表明,预应力体系的引入可以显著改善巨型网格结构的整体变形、杆件内力峰值和整体稳定承载力.在各方案中,拉索交叉的索杆对称布置于立体桁架拱跨中大部分范围(非满布)的布索方式能最有效地改善结构静力与稳定性能,为最佳方案.     

基于APDL语言的网架结构优化设计

以通用有限元分析软件Ansys的二次开发语言APDL为开发工具,以网架结构的杆件截面面积作为设计变量,以网架结构的总质量作为目标函数,并考虑网架的强度、稳定、刚度、挠度以及截面规格等约束条件,采用改进的一维搜索算法和满应力准则法,分刚度、应力两步骤对网架结构进行优化.工程实例表明,该优化设计原理简单,收敛速度快,Ansys的分析结果可直接作为优化设计结果使用.     

考虑不均匀沉降的大跨网架结构地震反应分析

针对不均匀沉降对大跨网架结构地震反应的不利影响,提出在柱顶设置不同隔震支座以减小不均匀沉降下结构的地震反应.建立大跨网架结构数值模型,进行模态分析,对比其动力特性.耦合不均匀沉降与地震作用,数值分析得到未发生不均匀沉降和发生不均匀沉降的三种结构在水平地震和竖向地震作用下的动力反应.结果表明,不均匀沉降导致结构发生内力重分布,使不同类型的杆件有大小不同的附加应力;不均匀沉降增大了网架结构的地震反应,也降低了隔震效果;三维隔震支座的竖向刚度较小,能够适应不均匀沉降带来的竖向变形,且对竖向地震作用的隔震效果显著,在发生不均匀沉降时仍具有一定隔震效果,而水平隔震支座则没有.     

基于ANSYS的护镜门三维有限元分析

针对南京三汊河河口闸构件存在一定程度的锈蚀,同时其吊点与重心偏离,启闭过程中自重产生的应力、变形等问题,运用大型通用有限元分析软件ANSYS建立1 #护镜门(左岸)的空间三维有限元模型,选取不同开启角度模拟闸门的开启,分析了闸门在不同开度时自重作用下的应力、变形情况,并与相应规范折算出的容许应力和容许挠度加以比较,对闸门的安全运行进行校核,为安全运行以及护镜门的优化设计提供参考.     

空间网架结构边界约束对网架温度应力的影响

结合边界约束条件对网架温度应力的影响来控制网架结构边界条件的选型。分析了网架结构在弹性约束、固定和强迫位移条件下的总刚度矩阵处理方法；介绍了网架结构在均匀温度场变化下，由于杆件不能自由的热胀冷缩而产生了温度应力，同时阐述了它的分析方法。并且根据有限元理论和Visual Basic6.0编程语言编制了温度应力分析程序，针对具体的工程实例来探讨温度应力在边界的切线与法线方向约束条件分别选取固定、弹性、放松三种情况进行五种组合的条件下杆件温度应力的变化规律，从而确定了网架的边界形式。     

某小型体育馆钢网架结构优化设计

近年来,空间结构在我国有了很大的发展,其中尤以平板网架发展最快、应用最广泛。为了降低工程造价,本文采用优化设计的方法减少用钢量,以结构杆件总质量最小为优化目标,根据杆件的强度、刚度、稳定性、最小截面及结构挠度的约束条件,建立有限元模型,最终确定经济可靠的网架模型。