空间预压装配式结构防连续倒塌性能影响因素研究

文章对已有相关试验进行仿真对比,验证仿真的可行性,然后设置多种工况对结构防连续倒塌的影响因素进行对比分析。结果表明：提高混凝土强度与普通钢筋强度可以延缓结构变形,提高梁机制的最大承载力,但是对于悬链线机制与整体结构的防连续倒塌能力贡献较小;提高预应力筋配筋率可以在梁机制与悬链线机制阶段显著提高结构的防连续倒塌能力,而预应力筋张拉控制应力对结构防连续倒塌贡献较小;楼板对结构防连续倒塌有较大的贡献,梁柱节点刚度对结构防连续倒塌无明显贡献,柱失效位置对结构防连续倒塌有重大的影响。     

基于整体刚度折减系数的网壳结构抗震性能参数

为研究针对网壳结构抗震性能的参数指标及设计限值,实现网壳结构抗震性能的快速评估与校核,采用基于结构整体刚度参数的模态推覆分析法,将网壳结构简化为相应的等效单自由度体系,分析网壳结构地震反应.基于此结构整体刚度参数及等效单自由度体系,提出新的抗震性能参数——整体刚度折减系数,并验证其准确性.将整体刚度折减系数值0.10,0.75和1.00作为矢跨比大于等于1/4的K6型网壳结构轻微破坏、中等破坏、严重破坏和倒塌的界限值,并将整体刚度折减系数值0.10和0.80分别作为结构线弹性、弹塑性变形验算的设计限值.数值算例分析结果表明,整体刚度折减系数具有较好的适用性,可用于网壳结构抗震性能的快速评估与校核以及结构设计优化.     

上部面层材料对大跨度预应力双层组合扭网壳结构连续倒塌效应影响研究

为了研究上部面层采用不同材料对大跨度预应力双层组合扭网壳发生倒塌时的影响,建立了双层组合扭网壳的双重非线性模型,钢管本构采用极限承载力模型,研究了杆件失效时不同面层对结构连续倒塌响应的影响程度。以轻质材料及混凝土的厚度和强度作为参数,对比分析了结构的动力响应。分析结果表明:相比轻质材料面层,混凝土材料面层可以提高结构的抗连续倒塌能力并且能够显著减少结构坍塌的范围;当采用厚度120 mm且强度C35的混凝土时,结构整体效能最为明显。     

预应力钢网格体系的预应力施工技术

现代预应力技术与空间网格结构的结合，是我国空间结构的最新成就。预应国的施工以及预应力索的锚固，是预应力钢网壳结构关键所在。本文通过两基工程实例，讨论了预应力索布置，张拉和锚固技术，说明大跨度钢网壳中施加预应力不仅可行，而且有着广阔的应用前景。     

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。     

爆炸荷载作用下建筑结构连续倒塌分析与防连续倒塌设计研究进展

连续倒塌是结构局部某个关键构件的破坏导致相邻构件失效继而引发更多构件破坏,最终导致结构整体倒塌或者产生与初始触因很不相称的大面积倒塌的连锁反应.爆炸荷载作为一种非常规荷载,具有传播迅速、峰值大、作用时间短等特点,是造成建筑结构连续倒塌的主要原因之一.本文在建筑结构连续倒塌已有研究的基础上,提出了结构连续倒塌分析的分类方法;并进一步根据结构连续倒塌分析的目的,将结构连续倒塌分析方法分为结构抗连续倒塌性能评价方法和结构连续倒塌全过程分析方法.通过文献综述,详细介绍了结构抗爆炸连续倒塌性能评价方法和结构抗爆炸连续倒塌全过程分析的最新研究进展;给出了建筑结构防爆炸连续倒塌的概念设计方法和构造措施,提出了建筑结构防爆炸连续倒塌设计的步骤和方法.     

大跨网壳结构的动力倒塌判别分析

为了研究大跨网壳结构的倒塌模式以及判别倒塌过程中各阶段所对应的临界荷载,基于LS-DYNA软件,同时考虑结构的双重非线性和材料的失效应变,对3种典型大跨网壳结构的倒塌过程进行了模拟.根据模拟结果,提出了大跨网壳结构的倒塌模式.参考增量动力分析方法,得到了带肋施威德勒网壳从动态失稳直至倒塌状态所对应的临界荷载,并且分析了...     

单层施威德勒型球面网壳屈曲路径全过程追踪

以单层施威德勒球面网壳为研究对象，通过使用ANSYS有限元程序，利用弧长法进行结构几何非线性计算跟踪后屈曲平衡路径，求出网壳的失稳模态和极限稳定承载力，研究不对称加载对单层网壳极限稳定承载力的影响规律。研究表明：弧长法是网壳结构整体非线性分析的有效方法，能有效地追踪网壳失稳全过程，确定极限稳定承载力；在非对称荷载所占比例较大时，非对称加载比对称加载易引起失稳，设计中非对称荷载起主要控制作用。     

对新混凝土结构设计规范防连续倒塌设计的几点认识

结构设计中保证安全是第一位的，针对《混凝土结构设计规范》GB50010-2010增加结构防连续防倒塌设计原刖，并提出结构抵抗连续性倒塌的主要设计方法及要求，希望在结构设计中引起高度重视。     

双层螺栓球节点钢网壳结构的结构安全评估

定期开展钢网壳结构的常规检测和安全评估是确保结构安全的重要保障。结合某双层螺栓球节点钢网壳结构的工程实例,依据检测的相关结果,开展了网壳结构的安全性评估分析。     

大跨度现浇连续箱梁满堂支架结构稳定性分析及评价

为了对满堂支架进行具体的设计和简化验算,以西安地铁五号线大跨度现浇连续箱梁施工为例,采用经典结构力学理论对满堂支架结构进行稳定性分析,其中箱梁梁体及其上部荷载计算单元运用切割法进行划分,并采用Midas的数值模拟验证切割计算方法的准确性,进一步提出满堂支架施工的控制要点。结果表明:满堂支架竹胶板、纵横向方木强度、刚度、立杆稳定性及地基承载力均在允许范围之内,其横向方木的最大应力为1.164～1.49 MPa,最大挠度为0.011～0.023 mm,纵向方木的最大应力为5.567～5.57 MPa,最大挠度为0.025～0.026 mm,立杆的最大应力值为102.278～115.98 MPa,满堂支架的整体抗倾覆系数为11.2～37.5,满足规范的要求,且数值模拟的结果与理论分析基本吻合,说明满堂支架具有较好稳定性,切割计算方法较为准确,具有计算快捷、计算灵活等优点,可为类似工程支架设计、验算及施工提供参考和借鉴。     

网壳结构在地震作用下的动力稳定研究

以非线性有限元为工具,建立了网壳结构的非线性动力响应分析的有效方法．将网壳结构动力稳定判定准则引入到结构强度计算中,从而使结构的强度问题和稳定问题统一在一起．重点研究了单层球面网壳的非线性动力响应行为,对网壳结构在地震作用下的动力失稳状态以及倒塌现象作了理论上的研究,为“结构倒塌”作出了合理的定义,并进而探讨了网壳结构失稳机理。     

高温下钢框架结构鲁棒性指标研究

为了研究高温荷载作用下结构抗连续倒塌性能,基于鲁棒性分析方法提出一个评价指标。通过ANSYS数值仿真,计算了8个数值模型,提取相应数据,得到构件敏感性系数和重要性系数,综合考虑受损杆件自身形变程度,得出杆件的鲁棒性系数。对两种不同工况进行分析,分析结果表明:对钢框架结构施加同等温度荷载时,鲁棒性系数越低,结构越容易破坏,应对鲁棒性较低的杆件加强保护;随着温度的升高,结构中各构件鲁棒性系数均降低,整体结构越容易失稳,安全性越差。所以对高温下结构,应增强构件鲁棒性以防止结构发生连续倒塌。     

不均匀沉降对钢网壳结构影响分析

不均匀沉降会对建筑物产生不利影响,甚至会导致局部或整体的破坏.本文以浙江绍兴某钢网壳结构为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS,模拟分析不均匀沉降对该钢网壳结构应力、变形及稳定性的影响.结果表明:不均匀沉降会降低钢网壳结构的静力性能和稳定性能,且不均匀沉降越大,对结构的影响越不利.     

不同单胞形貌和承载方向下蜂窝结构吸能特性及防冲能力评估

为研究单胞形状和承载方向对蜂窝结构力学性能及失稳模式的影响,采用增材制造技术制备了不同蜂窝结构并进行了试验与动态仿真模拟。结果表明:蜂窝结构应力曲线呈四阶段变化趋势;单胞对角承载的六边形蜂窝结构拥有最高的平台应力以及总应变能密度;单胞的坍塌主要原因在于单胞的剪切变形,四边形蜂窝单胞在剪切变形同时胞壁发生严重的屈曲失稳;整体蜂窝结构的失稳模式为基于斜向或横向初始变形带的两类逐层坍塌模式;在大尺寸蜂窝结构仿真模拟中其防冲能力得到了评估,结构吸能值能达10⁵J,满足吸能防冲器要求。所得结论能为液压支架防冲吸能器的设计提供理论依据。     

铝合金双层球面网壳结构的抗震性能分析

以双层球面网壳为研究对象,分析了其结构随参数变化的自振特性,采用Newmark积分法对其进行地震时程响应分析,在此基础上分别研究了铝合金双层网壳与钢双层网壳结构在竖向地震荷载作用下结点随参数变化的位移响应及其杆件轴向应力响应.研究结果表明,铝合金网壳与钢网壳在结构相同的情况下,其自振特性基本相同,对地震荷载引起的位移响应,铝合金网壳要略大于钢网壳,而铝合金网壳杆件轴向应力远远小于钢网壳,因此用铝合金取代钢材具有可行性.     

大跨度钢桁架整体提升在天津滨海图书馆工程中的应用

近年来大跨度钢桁架结构广泛应用于大型公共建筑中,具有整体性好、外形美观等优点。与此同时,整体提升技术由于施工成本低、安装精度高等特点,为大型钢结构施工提供了一种新的思路。以天津滨海新区文化中心图书馆工程为例,介绍了大跨度钢桁架和整体提升施工技术的应用情况。针对大跨度钢桁架结构的设计与施工中的重难点进行了探讨和分析,对整体提升技术的思路和施工工序进行了总结。     

梁-柱节点抗连续倒塌性能研究进展

结构的连续性倒塌一直是土木工程领域关注的焦点,而梁柱节点作为结构体系传递荷载的关键部位,其一旦遭受破坏,就可能造成结构连续性的倒塌倾覆,进而造成无法估量的损失。本文简要介绍了整体结构的两种不同的连续倒塌的形式以及四类主要的抗倒塌设计方法,结合已有研究成果从抗连续倒塌模式、抗连续倒塌机制以及抗连续倒塌性能三个方面总结了节点破坏导致的连续性倒塌研究现状。结合应用及研究热点,从试验研究和数值分析角度分别对装配式梁柱节点和自复位梁柱节点的研究进展进行了阐述。最后提出一种基于超弹性形状记忆合金的新型自复位梁柱节点,并对设计方法、抗倒塌性能以及抗震性能的研究进行了探讨。     

某大型储料球壳内缩式安装全过程力学分析

传统结构设计只是对成型后的结构在设计理想状态下进行分析,不考虑结构安装过程,这将引起实际成型后的结构受力与设计时受力的不一致,尤其对大跨度结构影响更大。本文结合大型球面网壳具体工程以及内缩式安装施工方法,进行安装全过程力学分析,研究大型网壳结构施工过程受力规律,有效地保障工程质量和安全。     

大跨连续箱型桥梁整体顶升关键技术

文章针对大跨度连续箱型桥梁整体顶升施工不易保证各个顶升位置严密同步的特点,以需要顶升改造的同三国道跨横潦泾大桥为研究对象,利用大型Midas/Civil有限元软件对施工过程中可能出现的不同步顶升工况进行模拟计算,研究不同步垂直误差与箱梁的受力关系,以确定不同步垂直误差警戒值,指导施工,确保施工安全。