在厂房空间作用研究中对建立结构计算模型的几点认识

厂房的空间作用,就是指厂房的整体结构如何来抵抗作用着的局部荷载。 在土建工程的结构设计计算中,需要将实际工程结构物(如房屋、桥梁、水坝等)抽象、简化为一种力学计算模型(或称结构计算简图),这是结构计算的必要前提。面对着实际工程物用什么样的指导思想来建立计算模型,建立怎样一种计算模型,是上建工程科学研究中的一个重要问题。 一般单层工业厂房是由许多平面排架(两根柱子、一屋架组成为一平面排架)、屋盖、吊车梁、山墙等等组成的一个空间结构。但长期以来,在厂房设计中一直是从这个整体的空间结构中割取出一个平面排架,排除厂房…     

水电站大起重量厂房排架柱内力计算

水电站厂房具有跨度大、层高较高、吊车起重量大、计算工况多以及内力产生的结构变形比一般工业厂房大等特点.以某水电站厂房作为研究对象,为对厂房排架柱内力展开计算,分析了排架柱结构形式及其特征,以控制变形作为其结构设计的关键因素,并根据结构的选型与布置、构造以及构件的刚度比综合确定其计算简图.采用PK程序对风荷载、最大起重力、最大刹车力作用下的排架柱内力进行了计算,并采用空间杆系分析方法TAT为结构变形进行补充计算,计算结果反映了排架柱的实际受力情况,能够作为绘制施工图的设计依据.     

不同拱轴线形下两铰拱结构的承载性能研究

不同荷载工况下拱轴线形对拱结构的内力分布及位移变形影响显著。为探究不同典型拱轴曲线的承载性能,通过对任意荷载作用下两铰拱的支反力及截面内力分析求解,推导建立了标准圆曲线拱、椭圆拱、抛物线拱及悬链线拱的拱轴方程,结合有限元分析探讨了不同拱轴线形的拱结构在全跨均布荷载与半跨均布偏载作用下拱结构的支座反力、拱轴内力和拱轴变形规律。研究结果表明：拱结构的支座反力与荷载布置方式关系密切;拱轴线形变化对拱轴轴力影响不大,但对拱轴弯矩分布影响突出;椭圆线拱轴相较抛物线拱轴的拱结构内力分布及位移变形对荷载变化的适应性低。     

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.     

利用AutoCAD精确图解静定桁架的内力及支座反力

对几何形状不规则的桁架结构和受非竖向荷载作用的桁架结构的求解,图解法比数解法更方便.本文介绍了利用AutoCAD的精确绘图功能,求解静定桁架的内力及支座反力的方法和步骤,拓展了AutoCAD的应用范围,使学习者在练习AutoCAD的作图技能的同时,还可以求解一些结构的内力及支座反力.     

超静定结构位移计算

超静定结构位移计算通常是将其转化成静定结构进行分析。位移计算公式中含有结构中产生的内力项。论述了结构只承受温度改变作用或支座移动作用时,直接对超青静定结构进行分析的情况,所得位移计算公式中不含有结构中产生的内力,在形式上与静定结构时完全一样。表明,超静定结构承受温度作用或支座移动作用时,结构的位移仅仅依赖于温度作用的分布情况或支座移动状况,与其产生的内力无关。本文还对超静定结构刚刚达到极限荷载状态     

厂房结构在地震中的典型震害分析及启示

本文首先列举了厂房结构在汶川地震中的典型破坏现象：主体结构破坏,主要表现为屋盖扭曲或塌落、排架柱压溃或折断、支撑拉断或压曲;非结构构件破坏,主要表现为围护墙体破坏,特别是纵墙端开间、高大山墙的破坏;地基基础等破坏。然后分析了不同震害的原因与特征,并提出相应设计、加固建议。最后指出厂房主体结构及非结构构件等的抗震设计均要严格执行现行抗震设计规范的有关规定,对年限已久或设防水准不满足要求的既有厂房结构应定期进行抗震鉴定及必要的抗震加固。     

江苏体育馆网架试验与研究(摘要)

江苏省体育馆的屋盖采用平板型三向交叉网架结构。网架的平面图形为长八角形(图1)。三个方向桁架高度均为5m,桁架节间长度为6.4m。整个网架安放在沿周边的46根柱顶上的活动铰支座上。屋架的设计荷载采用240kg/m~2。     

水电站厂房尾水管肘管段底板分析方法探讨

1 前言水电站厂房尾水管肘管段底板内力分析目前通常采用交叉梁法.该法将底板取为与周围块体结构固定的不规则平板,用交叉粱系模拟平板,按结构力学方法计算内力.在荷载上,除了扬压力外,作用在底板上的地基反力通常直接采用在厂房下部结构整体计算中按线性分布假定得到的数值,没有考虑底板柔度对地基反力分布的影响.我国许多完建和在建的大型水     

冲击荷载下钢筋混凝土梁局部响应特征研究

从分析已有冲击试验结果入手,将钢筋混凝土梁的动态响应区分为局部响应阶段和整体响应阶段.由于钢筋混凝土梁在局部响应阶段更易发生脆性剪切破坏,本文主要研究此阶段梁的瞬态响应.讨论了惯性力和负向支座反力对梁内力分布的影响;根据荷载平衡基本原理和参数分析结果建立了梁内力分布的计算方法.结果表明:惯性力和负向支座反力均会影响梁体局部响应阶段的内力分布;负向支座反力近似与梁的跨高比和碰撞力呈线性关系;将惯性力的分布简化为线性分布能够较好地反映梁的实际受力状态.     

钢筋混凝土梁的计算机辅助设计

本文介绍一种以交互方式实现钢筋混凝上梁设计、显示、自动绘图的CAD方法。本设计在计算内力时,采用叠加原理,分别计算各个荷载及支座反力对各截面的作用,改变了对每一截面进行内力平衡的计算方法,简化了计算公式,省去了大量判断,使程序易于实现。     

板壳结构在支座移动作用下的位移计算

从熟知的虚功原理出发,应用单位荷载法,对支座移动作用下板壳结构的位移计算进行了研究,并给出一个定理,板壳结构在只承受支座移动作用时,位移计算公式中不显含结构中的内力项,位移的值仅与支座移动有关.因为不需求出结构中产生的内力,就可计算位移,这样使位移计算大为简化.给出的定理系首次提出,它既有理论意义,也有实用价值.     

选煤厂主厂房网架结构屋盖的抗震性能研究

以某在役选煤厂主厂房屋盖的固定铰支座网架结构为研究对象,采用3D3S分析软件分析了组合荷载对网架结构抗震性能的影响.结果表明:两区网架结构动力特性相似,各网架结构的自振频率密集,结构的低阶整体振型以竖向振型为主,结构整体性强,局部振动不明显;在7度多遇地震作用下,结构的组合荷载作用的内力和位移响应属于同一量级,结构安全稳定性符合规范要求.     

复合桩基梁式承台受力性状模型试验

通过梁式承台系列的复合桩基室内模型试验,研究了极限荷载下不同桩距的桩-承台-地基土的受力性状.试验结果表明:承台梁在墙下条形荷载作用下,地基反力分布呈马鞍形;随桩间距的增大,桩对承台梁的支承作用逐渐增强,承台梁由整体受弯过渡到局部受弯,在梁式承台下桩的支承性质为弹性支座.建议在承台梁内力计算中,应结合上部荷载形式和地基反力的分布,考虑桩距对承台梁内力的影响,及桩间距增大对桩支承作用的增强效应.     

门式刚架轻钢厂房不均匀沉降原因及影响分析

建筑场地内用不同方法处理软土地基会导致基础产生不均匀沉降,使结构产生附加内力.本文结合某带轻型吊车的大型门式刚架单层厂房柱沉降观测数据,分析沉降产生的原因,运用ANSYS建立结构的整体模型,考虑空间作用计算不同沉降差对结构附加内力的影响.结果表明,柱沉降差在规范限值内,附加内力可忽略;当沉降差接近限值,设计中宜考虑附加内力影响.     

单跨均布荷载作用下两跨连续梁弹塑性分析

采用柔度法对两跨连续梁在一跨有均布荷载作用下的加载全过程进行了弹塑性分析,结果表明,受力变形过程可分为3个阶段:全梁弹塑性变形阶段,左跨中点附近产生弹塑性变形到形成塑性铰阶段,中间支座处截面由弹塑性变形到形成塑性铰阶段.讨论了加载各阶段的荷载、弯矩和位移计算公式,可供对连续梁进行强度和刚度计算时参考.     

大型复杂钢结构球型铰支座的力学性能——轴压荷载下的转动性能

钢结构球型铰支座具有承载能力高、传力可靠、转动灵活(万向铰)、适应节点大位移大转角需要等优点,但在各种荷载组合作用下,支座节点受力较为复杂,且对整体结构的受力安全有着非常重要的影响.文中以广州白云国际机场扩建工程二号航站楼的大吨位复杂钢结构球型铰支座为例,进行足尺原型试验及有限元模拟分析,研究其在轴压荷载下的转动性能,并根据试验及有限元模拟结果提出了在轴压荷载下的支座转动刚度模型,用于整体结构的精细化分析.结果表明:试验数据与有限元模拟结果基本吻合,应力及变形曲线的发展趋势一致;支座的实测转动力矩小于规范规定值,其转动性能满足规范和设计要求.     

水电站厂房钢管混凝土排架结构抗震性能

根据某水电站厂房钢管混凝土排架结构的受力特点和变形规律,建立了上部厂房组合结构的整体三维动力有限元分析模型,分析了钢管混凝土排架结构的动力特性,给出了排架结构的自振频率.采用Newmark分析方法研究了钢管混凝土排架结构地震响应,给出了水平地震作用下排架结构的应力和位移的变化规律,并对排架柱的抗震性能进行了评价.     

空间钢结构平板支座节点形式研究

某工程屋盖结构采用对角线交叉梁系空间结构,结构的支座因全部铰接下所受剪力过大而采用支座底板开椭圆孔允许结构沿推力方向产生线位移的设计方案,并进行“两阶段”施工,即在结构自重作用下不紧固支座固定螺栓,以放松该部分荷载在支座处产生的位移;随后紧固各支座固定螺栓,结构使用时支座仅承担活荷载作用产生的位移.计算分析与工程应用表明,该支座节点构造简单,施工方便,对于更大跨度,更大吨位的钢结构,都有一定的适用性.     

大跨度屋盖结构等效静力风荷载数值计算方法

基于大跨度屋盖结构等效静力风荷载计算的复杂性,提出了极值效应等效静力风荷载的概念和应用数值优化原理计算大跨度屋盖结构内力等效静力风荷载的方法.以几内亚体育场主看台悬挑屋盖为例,计算得到其位移等效静力风荷载;以巴哈马体育场主看台悬挑屋盖为工程背景,基于两类不同目标函数按最小二乘拟合得到内力等效静力风荷载.并分别给出两组内力等效静力风荷载作用下的杆件极值内力误差分布,分析了基于两类目标函数的拟合方法各自的优缺点.算例与分析表明该方法实用性很强,既方便设计使用,又有相当高的精度,可以满足工程设计的需求.