在ANSYS中实现膜结构的找形

本文在总结薄膜结构两种找形思路的基础上,提出了一种新的找形方法。在已有的有限元通用程序ansys上实现了薄膜结构的找形,解决了膜结构设计中的一个关键问题。     

薄膜充气梁模态分析方法及特性研究

薄膜结构模态特性是研究其动力性能的基础,本文首先根据柔性薄膜结构受力特点,考虑大变形、初始预应力刚化几何非线性效应,通过小杨氏模量法找形分析得到平衡形态,继承其位形与初始平衡应力,然后采用分块兰索斯法对薄膜充气梁模态进行数值计算分析,考察了影响薄膜充气梁模态特性的主要因素：压力、薄膜厚度、管径（长细比）。提出薄膜结构湿模态概念,考虑外流场对薄膜充气梁的耦合作用,分别采用拟密度法和流固耦合法计算了薄膜充气梁的湿模态,通过与干模态的比较验证了外流场对薄膜充气梁的耦合效应。     

带弹性支撑的膜结构找形分析

针对一般的索膜结构找形时将与边界支撑相接处的索膜节点按固定节点来进行计算,没有考虑支撑结构在该节点的位移,使找形结果与实际有一定差异这一问题,在索膜结构的力密度法找形基础上,对找形过程中索膜结构与其边界支撑结构的相互作用问题进行了分析,并编制了相应的计算程序．最后通过2个算例证明了文中方法的可行性．     

预应力薄膜充气梁模态的分析方法及特性

为有效揭示预应力薄膜充气梁的模态特性,文中首先根据柔性薄膜结构的受力特点,考虑大变形、初始预应力等几何非线性效应,通过小杨氏模量法找形分析得到平衡形态,继承其位形与初始平衡应力;然后采用分块兰索斯法对薄膜充气梁模态进行数值计算分析,考察了影响薄膜充气梁模态特性的主要因素:压力、薄膜厚度、管径;最后,提出薄膜结构湿模态概念,考虑外流场对薄膜充气梁的耦合作用,分别采用拟密度法和流固耦合法计算了薄膜充气梁的湿模态,通过与干模态的比较验证了外流场对薄膜充气梁的耦合效应.     

薄膜结构设计计算的研究回顾

膜结构是一种全张力柔性结构。膜结构的设计过程与传统建筑结构不同之处主要是找形分析和剪裁分析。文章就国内关于膜结构设计计算方面的主要研究成果进行了综述。     

带弹性支撑杆张拉结构整体找形分析的动力松弛法

张拉结构与传统的钢、砼等刚性结构不同,是一种柔性的张力体系,其设计计算过程一般分为初始形状的确定（找形）-荷载分析-裁剪分析.传统的带弹性支撑杆的张拉结构如索网、索膜结构,在找形中往往忽略索网、索膜与弹性支撑杆的相互作用,本文在Michel R.Barnes找形理论的基础上推导了张拉结构找形分析的动力松弛法的基本公式,同时充分考虑两者的相互作用,应用动力松弛法对这种结构进行整体找形分析,并通过算例验证了所提出方法的可靠性与适用性.     

梁-柱支承的张拉膜结构整体找形分析

用力密度法对梁-柱支承的张拉膜结构进行找形分析．在找形过程中考虑了膜体与梁-柱构件之间的相互作用．文中推导了结构体系的整体找形公式,其中梁-柱结构分别采用了小变形理论和有限变形理论建立模型,并编制了相应的找形分析程序．通过算例对这种带梁-柱支承的膜结构整体找形问题进行了分析和讨论,结果证明了文中方法的可行性．     

索膜结构的设计理论分析

索膜结构是一种全新的建筑结构形式，其设计理论主要包括找形分析、荷载分析和裁剪分析三方面。现有的找形方法都存在一定的缺点，开发的计算软件也没有普遍性，需要在将来的研究中逐步完善。虽然结构对地震有很好的自适应性，但在风荷载作用下易发生自激振动从而导致破坏，因而进行风荷载分析以确定其体型系数及受破坏的临界风速非常必要。裁剪过程存在误差，需要研究开发更精确的裁剪技术。一     

空间膜结构找形与荷载分析及其程序的编制

采用应力等效方法,将膜面离散成索网进行研究．根据索网结构的特点,直接建立了自由节点的平衡方程．再由平衡方程分别推导了应用于膜结构找形以及荷载分析的计算公式,并对等应力面以及褶皱等膜结构计算中的问题进行了讨论．最后编制了膜结构找形及荷载分析程序,并通过算例证明了文中方法的可行性．     

预应力空间张弦梁结构找形分析

介绍应用有限元软件ANSYS对预应力张弦梁结构进行找形的方法.通过ANSYS软件的APDL功能实现此类结构的找形,克服了找形过程中人工调节结构参数的困难,指出应用有限元法对结构找形时应该注意结构的受力和变形特性,建议对计算模型施加相应的约束以防止计算发散.     

结构混凝土拉压杆模型法配筋设计

对于钢筋混凝土结构 ,现行规范通常采用以截面为分析对象的极限状态法 (即截面内力法 )进行设计。此方法对于结构的有些区域比较适用 ,但对有些区域就不合理 ,甚至不能用此方法设计。近年来 ,欧美国家提出一种在有限元分析基础上适用于混凝土结构各部位配筋设计的拉压杆模型法 ,但国内对此方法还缺乏系统研究。该文主要介绍它的设计原理、一般准则及具体步骤 ,以引起国内学者的关注与兴趣 ,共同研究与探讨 ,推动我国在此方面的研究工作。     

膜结构裁剪分析中曲面展开方法

膜结构的裁剪分析是膜结构设计中的一个关键技术之一。本文就裁剪分析中曲面展开的新方法——动态规划法进行论述，推导了曲面展开的公式，并且对膜片裁剪过程中考虑的预张力释放问题对该方法进行了必要的修改。     

钢筋混凝土壳体矮圆仓的外环梁设计

采用环形结构的计算理论,对外环梁进行了受力分析·通过对壳体理论的简化计算,分析了壳体在薄膜力和边缘力作用下的位移和转角,利用外环梁处的位移协调条件,能够求出外环梁的力和弯距,为外环梁的工程设计提供理论工具·并且利用给出的公式可以计算矮圆仓壳体上弯矩和应力的分布·分析表明,弯矩在接近外环梁处较大,远离则逐渐变小·通过与有限元计算和实测的结果对比,说明本文的计算方法具有可靠的精度·     

海南某高校风雨球场张拉膜结构分析

以海南某高校风雨球场张拉膜结构为例,给出了大型张拉膜结构的分析设计方法,探索了张拉膜结构的找形与荷载分析特点,可供类似工程参考．     

涂层织物类建筑膜材料的设计强度研究

进行了几种涂层织物类建筑膜材的拉伸强度试验,基于现有的设计规程和统计资料,对主要的力学参数进行了统计分析,为提出准确的抗力分项系数提供了数据储备.总结了现行国内外膜结构技术规程对于膜结构设计的规定,介绍了我国规程中抗力分项系数的推导过程,最后采用“校准法”求得了相应的结构失效概率,发现两类荷载组合对应的安全系数都是安全...     

索膜结构非线性风振响应研究

索膜结构是一种新型大跨度空间结构形式,该类轻柔结构对风的作用十分敏感,风荷载往往是结构设计的控制荷载。本文运用有限元程序对一实际索膜结构进行了自振分析,然后用自编程序进行了结构风振响应的理论分析,分析中考虑了风向、风速、膜预张力和脊索预拉力等基本参数变化对结构响应的影响,得到一些有工程实际意义的计算结果和结论。     

桩承-上部结构的地震动力相互作用设计探讨

研究了水平地震作用下层状地基土中桩基建筑物的动力相互作用的特性,总结出各参与要素对动力相互作用体系地震响应的作用规律,并探讨了桩土上部结构共同作用程度的简单判别方法;编制了群桩分层土上部结构的动力相互作用分析及优化设计程序.实例分析表明,在带桩结构工程中应用该程序进行抗震作用下的优化动力计算是简单可行的,可由体系周期放大因子的值来确定采取相互作用设计计算与否,为桩承结构设计提供了新的分析思路.     

Determination of Mechanical Properties of Micromembranes with Compressive Residual Stress

A novel model of a load-deflection method to determine the mechanical properties of micromembranes with compressive residual stress is described. Since thin film structures are frequently used in micro devices, characterisation of mechanical properties of thin films is desired by the design and fabrication of micromachines. In this paper, the mechanical properties of thin micromembranes under compressive stress are characterised, which are fabricated by bulk micromachining. The relation between the center deflection and the load pressure on a square membrane is deduced by modelling the membrane as an elastic plate having large deflection with clamped boundaries. According to the model, whether the membrane has initial deflection or not has no effect on the measurement result. The Young's modulus and residual stress are simultaneously determined. The mechanical properties of siliconoxide, silicon nitride membranes and composite membranes of polysilicon with silicon nitride are measured.     

部分预应力混凝土结构构件正截面的实用设计

提出了部分预应力混凝土（ＰＰＣ）结构构件正截面设计的一种新的思路，它以ＰＰＣ结构中所有ＰＰＣ构件同时满足两类极限状态为设计原则，基本避免了工程设计中常见的试算，设计结果合理、经济．推导了ＰＰＣ静定结构构件正截面的直接设计公式，并提出了ＰＰＣ超静定结构构件正截面设计的单位次弯矩法．另外，还对如何有效地利用ＰＰＣ超静定结构中由于施加预应力而产生的次内力进行了研究，并提出了设计建议．     

高层建筑结构设计中一些特殊问题的分析处理

基于有限单元法和建筑结构设计的有关规范、规程,提出了对某些复杂结构进行分析的方法和处理措施,并对工程实例进行了计算。