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.     

索－杆组合网架的静力性能初步分析

普通网架结构承受荷载时一般上弦杆件受压而下弦杆件受拉,往往在整个结构中起控制作用的是压杆而非拉杆,因此必须改善压杆受力以达到减少网架结构用钢量目的。本文的索—杆组合网架采用高强预应力索部分或全部代替网架中的受拉下弦杆,通过下弦索的预应张拉,使整个网架产生反拱,从而使上弦杆产生预拉力,有望改善上弦压杆受力。通过Ansys10.0有限元分析软件对一工程实例进行研究,指出普通网架结构优化方向及该索—杆组合网架的一些优势,对今后同类网架研究具有借鉴意义。     

对斜放四角锥网架几个主要问题的探讨

本文根据设计实例和已建的三十多个半螺栓球节点斜放四角锥网架,进行内力和技术经济分析比较得知:30米左右跨度的斜放四角锥网架用钢量最省;网格大小及网架高度等参数对用钢量有较大的影响;设置赘杆能较好地调整杆件内力,降低造价。因此,本文对斜放四角锥网架的设计与施工具有实用参考价值。     

支承形式对正放四角锥网架抗火性能的影响

采用ANSYS非线性有限元分析软件,建立正放四角锥网架在高大空间火灾作用下的热-结构耦合有限元计算模型.考虑边界不同支座弹簧刚度的影响,对该模型在火灾均匀温度场中的全过程反应进行数值模拟计算,同时研究均匀升温条件下杆件的内力变化情况.结果表明:采用不同支承形式时,无论法向弹簧刚度多大,周边支承形式的网架结构临界温度均最高,具有更优越的抗火性能;采用同种支承形式的正放四角锥网架时,其法向弹簧刚度越大,临界温度越高;在升温过程中,法向弹簧刚度大小对同一上弦杆内力影响较小;均匀升温条件下,各上弦杆件内力呈现出由角部向跨中先减小后逐渐增大,沿网架边界由角部向中间逐渐减小的变化趋势,随着弹簧刚度的增大,内力最大杆的位置由角部转移到跨中.     

斜拉网架多阶段加载内力分析方法的研究

系统介绍了斜拉网架结构内力分析方法.把塔柱简化为空间刚架单元,把网架杆件简化为空间桁架单元,对斜拉索采用等效线性空间单元.假设塔柱与网架连接处的横截面为刚性平面,据此建立"变形协调转换矩阵",使塔柱总节点刚度矩阵与网架总节点刚度矩阵耦合在一起,建立斜拉网架结构刚度矩阵.对一个"四塔柱正交斜放四角锥斜拉网架"进行了计算分析,验证了文中方法的正确性和有效性.     

基于遗传算法的正放四角锥网架高度优化设计

综合考虑了正放四角锥网架结构的强度、刚度、稳定性及结构挠度等约束条件,建立了正放四角锥网架结构的数学模型,应用遗传算法进行正放四角锥网架结构的高度优化设计,算例表明,遗传算法可用于正放四角锥网架结构的高度优化设计,优化结果可靠。     

穹顶后张拉整体成形过程研究

基于后张拉整体成形穹顶的研究，提出了一种具有新型组成形式的单弦杆平板网架张拉模型，通过试验和非线性有限元分析，对穹顶的张拉成形过程进行了研究．在有限元分析中考虑几何和材料非线性，采用节点增设梁单元方法，研究了鸭嘴半刚性连接和上弦节点域大小对穹顶成形过程的影响．结果表明：有限元计算可以很好地预测穹顶的成形形状；鸭嘴半刚性连接对穹顶成形过程中的后张拉力和成形初应力影响很大，应准确模拟其抗弯刚度；铰连或刚接处理方法均会带来很大误差．     

海洋工程浮式网架结构数值模拟

网架结构具有重量轻、工业化程度高、整体强度刚度大、制造施工方面等特点,随着海洋技术的发展,逐渐被应用于海洋工程中。通过对公共建筑和工业建筑中广泛应用的网架结构进行选型分析,选定浮式正放四角锥网架结构为计算模型,利用有限元ABAQUS软件进行力学建模和数值模拟,通过AQUA海工模块施加海洋环境荷载,根据应力的大小和应力最大值出现的位置分析海洋环境荷载对结构局部构件影响,并分析结构整体的受力特性。     

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.     

预应力组合网架结构抗火性能数值分析

为了考察预应力组合网架结构在火灾下的力学性能和影响因素,结合实际工程对预应力组合网架结构的抗火性能进行了数值分析.介绍了采用的破坏准则、基本假定及有限元模型,考虑了边界条件、拉索布置、涂层厚度及节点刚度对其整体抗火性能的影响.通过分析,发现预应力组合网架具有良好的抗火性能;边界法向约束条件对于结构耐火时间具有显著影响;采用预应力索从下弦杆中穿过的方案,使得拉索受到了下弦杆的保护,延缓了升温速度;为达到规范规定的耐火时间,所需的防火保护层厚度低于规范规定的要求;模型中采用刚接或铰接节点,计算得到的耐火时间基本相同.     

三层网架模型试验研究

本文介绍了4.4×6.8×0.48m棋盘形四角锥三层网架模型试验的方法及结果。试验表明,三层网架是一种安全可靠、刚度较大,内力分布更加均匀的新型结构。网架挠度、杆件内力的实测值和按空间桁架位移法计算的理论值吻合较好。     

三层网架模型的动力试验研究

本文介绍了４．４ｍ×６．８ｍ×０．４８ｍ焊接空心球棋盘形四角锥三层网架模型的动力试验方法、数据分析方法和测试结果，提出了用一种拟板法求解其自振频率的方法，为三层网架动力分析及地震性能研究提供了实用依据，并验证了其动力分析的计算模型。     

大跨度三层与双层新型组合式平板网架结构

介绍一种新型组合式平板网架，以适应跨度在100m以上的特大跨度建筑中应用。用三层网架与两层网架合理组合，达到覆盖跨度大，以保证刚度和强度的条件下，作到节约用钢量的目的。     

空间四角锥平板网架FEA-CAD程序

一、概述空间网架结构是一种空间受力的高次超静定杆件系统,受力性能好,整体刚度强,覆盖面积大,材料用量省,经济效益好.近二、三十年来,在国内外大中跨度的公共建筑和一些工业建筑中采用较多.特别是近年来,平板网架结构发展更为迅速,而空间四角锥平板网架是一种较为优良的结构体系.厦门一中、厦门八中室内体育馆均属此类.     

浅议预应力网架结构的单元杆件和节点的设计

本文首先分析了预应力网架结构体系预应力的建立和作用机理,然后从杆件、螺栓截面、单元内节点、支座节点等方面出发探讨了预应力网架结构的单元杆件和节点的设计要点。     

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。     

基于单元应变模态差和RBF神经网络的网架损伤检测方法

为对网架进行损伤检测提出应用杆单元应变模态差和RBF神经网络相结合的方法。在ANSYS下建立正放四角锥网架和蜂窝形三角锥网架的有限元模型,采用单元应变模态差作为损伤指标对结构进行杆单元的单杆、多杆损伤位置识别;应用RBF神经网络对杆单元损伤程度进行定量判定。分析结果表明该方法可以比较准确地判断网架杆单元的损伤位置和损伤程度,并对实际网架结构的损伤检测具有一定的指导意义。     

具有中间弹性支承的网架桥

在结构工程中,空间网架已广泛地用于大跨屋盖结构．本文在阐述空间网架结构的优点及现有桥梁结构平面受力机理的基础上,分析了网架用于桥梁工程的可能性及合理结构形式（如具有中间弹性支承的网架系杆拱桥和网架斜拉桥）．计算和分析表明,网架用作桥梁结构具有整体性好、刚度大、受力均匀、抗震性好和用钢量少的特点．     

基于子结构的巨型网格结构分析

基于子结构为平板网架的圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构,该结构是由主体结构和子结构协同承载荷构成,主结构是倒三角型立体桁架相互交叉构成,子结构是正放平板四角锥网架构成.利用ANSYS中的APDL语言建立该结构计算模型,并对该结构静力特性进行了研究,包括结构在极限载荷作用下的内力峰值和最大挠度,以及主体结构的失跨比、杆件的截面尺寸、主体结构的高度等一系列参数分析,从而为该结构形式的设计和参数选择提供参考.     

钢网架螺栓球悬挑高空散装法施工

螺栓球钢网架结构是高次超静定空间受力的体系,具有轻质高强,抗震性能好,空间布置灵活,跨度大,整体性好等优点,目前广泛用于大型加油站、火车站、体育场等公共建筑中,我公司承建的西安地铁灞河停车场也采用这种形式。本文以西安地铁灞河停车场网架结构为对象,研究钢网架螺栓球悬挑高空散装法施工。