钢筋混凝土交错桁架结构的模态分析

利用有限元分析软件,对空间钢筋混凝土交错空腹桁架结构进行线性模态分析.在对该结构体系进行模态分析后,提取对结构有影响的前12阶模态,列出每一阶模态的自振周期及主振型,用于考察结构的质量分布和结构刚度.分析结果表明,该结构体系的振动周期较小,结构整体刚度较大,介于相同条件的框架和剪力墙之间.     

交错桁架钢框架结构抗震设计方法研究

为实现交错桁架钢框架结构的延性设计,提高结构的抗震性能,通过研究桁架腹杆设计方法与结构层间位移角限值要求,提出了一种交错桁架钢框架结构抗震设计方法.首先分析了交错桁架钢框架结构中桁架的典型破坏机制,基于桁架空腹节间弦杆破坏的理想失效模式,提出了水平地震作用下桁架杆件的内力计算模型及罕遇地震作用下腹杆内力的调整方法;其次,基于桁架理想失效模式和极限变形能力,分析了罕遇地震下桁架层间位移角的组成,推导并提出了不同空腹节间距下结构的弹塑性层间位移角限值;最后,提出了水平地震作用下交错桁架钢框架结构抗震设计方法及流程.算例分析表明,采用本文提出的抗震设计方法,能有效地耗散地震能量,实现结构"强腹杆弱弦杆"和"大震不倒"的抗震设计目标.     

混合式交错桁架结构抗震性能研究

通过对一个五层混合武交错桁架结构1/3模型的拟静力加载试验,得到该结构在水平反复荷载作用下的P-A滞回曲线和骨架曲线.分析了该结构的延性及变形能力,并通过应变分析得到主要构件的受力特征.最后利用ETABS软件非线性分析功能对该模型进行了Pushover分析,得出结构中构件塑性铰的产生和发展规律并与试验结果对比发现该结构体系破坏机理属于梁(桁架)铰机制.     

钢交错桁架结构和钢框架结构抗火性能分析与对比

 钢交错桁架结构是在钢框架结构基础上演变而来的一种新型结构体系,虽然在国外已有许多工程应用实例,但在中国的应用尚处于起步阶段。为了研究此种结构体系的抗火性能,为制定相应的防火设计规范提供理论依据,根据结构设计和传统防火设计理论,对钢交错桁架结构体系和钢框架结构体系的结构设计方案和防火方案分别进行了研究,比较了两种结构体系的用钢量和防火涂料用量,探讨了火灾情况下两种结构体系可能发生的多米诺坍塌效应,并进行改进设计与分析。结果表明,在相同极限承载力和耐火极限下,交错桁架结构和框架结构相比,虽然能够大大降低用钢量,但是增加了防火涂料用量,火灾时更容易发生多米诺坍塌效应,减弱了其经济优势。传统结构防火设计的拓广应用不能满足其防火要求,需要制定相应的防火设计规范,提出适合此种结构的防火设计方法。     

交错桁架结构分析中楼板模型的比选

针对刚性楼板假定和柔性楼板假定,结合国内常用的结构设计软件ETABS、SAP2000和PKPM,通过算例对比分析,得出不同楼板假定对交错桁架整体分析结果的影响情况.研究结果表明,基于空间三维分析的刚性楼板假定能够满足交错桁架结构整体分析的精度要求.     

交错桁架结构体系的楼板与钢桁架间滑移的理论分析

交错桁架结构体系的楼板与钢桁架间的滑移对交错桁架结构体系的承载能力及变形有极大的影响,不考虑滑移就不足以真实地反映出楼板与钢桁架的交互作用。本文根据基本弯曲理论,从理论上分析了交错桁架结构体系的楼板与钢桁架间的滑移,建立了滑移量S与截面剪力V之间的微分方程组,并求出了一典型交错桁架结构体系的楼板与钢桁架间滑移沿桁架理论分布。     

大跨度悬挑混凝土框桁架结构静力弹塑性分析

以遵义市规划展览馆工程为背景,对大跨度混凝土悬挑框桁架杂交结构作详细的静力弹塑性(Push-over)分析研究。结果表明:结构整体性能点位于小震不坏与大震不倒之间,并且离大震不倒仍有一段距离,主体结构仍处于强度上升阶段,具有一定安全储备;观察塑性构件分布情况及出现顺序,得到结构满足强柱弱梁要求、耗能机制合理、变形能力良好的结论;地震作用正交方向上的桁架塑性构件主要出现在顶层外围梁的中间部位,在设计过程中应予以加强。     

基于RBFNN钢桁架模型桥的损伤预警研究

损伤预警是结构损伤检测较为关键的一步,目的是判断结构是否发生损伤并发出警告信号.已有的损伤预警方法大多数采用BP网络,并且没有考虑测试噪声的影响.因此,提出采用一种混合算法的径向基神经网络(RBFNN)作为损伤预警系统,结果表明:RBFNN能显著判别损伤是否出现且预警效果要明显优于BP神经网络,更适合作为判断损伤是否出现的预警系统.     

钢桁架与砼组合梁滑移及掀起的空间计算分析

介绍了钢桁架与混凝土组合梁的三维空间分析系统,对芜湖长江大桥主桥的主梁即采用钢桁架与混凝土组合梁作详尽的空间有限元计算分析,得到了组合梁的交接面滑移、竖向掀起位移沿梁长分布及刚度变化对其影响的图形,并详尽地分析了交接面滑移、竖向掀起位移沿梁长分布规律、连接件受力性能及交接面的连接程度对组合梁的刚度影响,为钢桁架与混凝土组合梁的设计提供可靠的理论依据·     

钢—混凝土组合桁架静力性能研究分析

钢-混凝土组合桁架具有经济性能好、承载能力高、抗弯刚度大等优点。在大量查阅关于钢-混凝土组合桁架梁、节点研究文献的基础上,回顾了钢-混凝土组合结构在国内外的历史发展和取得的成就,阐述了组合结构的含义,列举了一些钢—混凝土组合桁架力学研究实例,总结了钢-混凝土组合结构的特点、静力研究的常用方法、试验和理论分析中存在的主要问题和注意事项,并对钢-混凝土组合桁架结构的发展前景做出一定分析和判断。     

多层与高层错列桁架钢结构体系抗侧力性能对比

为了明确多层和高层错列桁架钢结构体系抗侧力性能的异同,建立了总高7、13、19层的3种结构模型进行三维整体计算,分析了不同的结构布置、抗侧力构件和桁架形式的选取对结构内力、水平位移、自振周期及振型的影响。分析结果表明,高层结构的侧移比多层结构更难控制,高层结构需比多层结构使用更大刚度的抗侧力构件。建议:高层错列桁架结构采用混合桁架形式,其受力和抗震效果好于采用帕氏桁架形式;高层错列桁架结构宜在纵向设置剪力墙,宜在横向设置偏心支撑。     

钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算

为了研究钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算方法和影响其挠度变化的因素,将钢桁腹杆换算为具有等效厚度的换算钢腹板,对悬臂板纵向位移函数进行修正,再利用变分法原理推导综合考虑腹杆剪切变形和剪力滞效应的挠度计算公式.运用有限元软件ANSYS建立组合箱梁的有限元模型,对有限元数值计算值和理论计算值进行比较分析,并在此基础上研究高跨比和腹杆水平倾角对组合箱梁由腹杆剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度的影响.研究结果表明:对组合箱梁悬臂板纵向位移函数进行修正可提高挠度计算精度;对于处于合理高跨比的组合箱梁而言,其腹杆的剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度不可忽略;组合箱梁腹杆水平倾角仅会对腹杆剪切变形引起的附加挠度产生影响.     

贝雷片支架的变形计算

贝雷架用于结构工程支架的关键问题是预控贝雷架的变形。文章采用荷载试验与理论计算相结合的方法，求得了贝雷架的刚度和变形。在分次浇筑混凝土时，采用前次浇筑混凝土与贝雷架按截面刚度比各自分担荷载的计算方法。理论计算值与工程实测结果的比较表明，文章建议的方法具有较高的精度     

型钢混凝土桁架节点的非线性数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS对某工程的大跨度型钢混凝土桁架转换层节点进行了实体非线性数值模拟,得到了按整体模型逐层顺序分析所得节点处各构件内力作用下型钢混凝土节点的应力分布和变形性能。施工阶段对节点的监控结果表明,现场实测结果与非线性条件下数值模拟分析结果吻合较好,可为此类构件的节点设计及其性能分析提供理论参考。     

落地式钢管桁架拱抗震性能的参数分析

钢管桁架结构的研究偏向于具体工程实例的研究,没有形成比较通用的设计计算方法.为得到落地式钢管结构的关键影响参数,为管桁结构的概念设计提供依据,利用振型分解反应谱法,通过ANSYS有限元软件,对落地式钢管桁架在高跨比H/L、截面宽高比W/H和榀间距S等参数变化下的桁架抗震性能进行参数分析.通过分析发现结构的高跨比H/L对落地式钢管桁架动力响应的影响最为显著.在进行落地式钢管桁架拱的设计时,建议将拱的高跨比控制在1/32≤H/L≤1/8,截面的宽高比控制在1/1.2以内,榀间距控制在4m以外,但榀间距不宜过大.分析结果对于钢管结构抗震性能的概念性设计具有参考价值.     

殷占忠1,2,张素峰1,孙源1,王立功1

基于Opensees程序对原框架和增设改进型双钢管约束屈曲支撑进行加固的钢框架进行Pushover分析和非线性时程分析,对两者的抗震性能进行比较。得出以下结论：加固后的钢框架刚度和强度明显提高,顶层侧移比减小而底部剪力比增加较小;地震作用下,加固后的框架破坏程度远小于原框架,所产生的塑性铰主要集中在中间跨梁和支撑处,避免了其它构件发生破坏。说明对原框架增设改进型双钢管约束屈曲支撑进行加固,可提高结构的抗震性能。     

地震作用对钢桁梁桥车桥系统耦合振动的影响分析

为了研究地震对车桥系统耦合振动的影响,采用最小二乘法对地震加速度进行校正拟合,消除位移时程因直接对加速度时程积分出现的漂移现象。根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的对号入座法则,将轨道不平顺作为系统的自激激励源,地震作为外部激励,建立考虑地震作用的车桥系统耦合振动方程。并以某钢桁梁桥为例,采用计算机模拟的方法,建立列车和桥梁动力分析的有限元模型,研究地震对车桥系统耦合振动的影响。研究结果表明:在地震作用下,桥梁的动力响应主要取决于地震力,横向地震波对车辆与桥梁的横向动力响应具有非常重要的影响;竖向地震波主要影响车桥系统的竖向振动,对横向振动影响很小;但是,竖向地震波对脱轨系数、轮重减载率、车体竖向加速度的影响较显著,因此,在评判桥上列车的运行安全性时必须考虑竖向地震波的影响。     

新型自复位钢桁架梁的设计及参数分析

针对设置于不同部位、不同类型耗能元件的新型自复位钢桁架梁,理论推导了设置蝶形软钢阻尼器时,梁端对应于恢复力曲线特征点处的刚度和临界弯矩计算公式。在对比分析蝶形软钢阻尼器和防屈曲消能杆的自复位钢桁架梁抗弯刚度和耗能能力的基础上,确定了设置防屈曲消能杆的自复位钢桁架为较优结构方案。以预应力筋面积和初始应力、SC参数作为评价自复位钢桁架梁自复位性能和耗能能力的重要参数,通过数值分析研究了这些参数对自复位钢桁架梁抗震性能的影响规律,确定了最优参数取值范围,给出了设计方法,为该类构件的设计提供参考建议。     

空间钢管桁架几何尺寸对其内力变化的影响

选用空间倒三角形钢管桁架为研究对象,利用ANSYS有限元软件对其进行静力分析,通过对桁架上弦宽度、截面高度,节间长度以及杆件截面面积的改变,找到并归纳出空间钢管桁架几何尺寸变化对桁架杆件内力变化的规律。     

桁架式钢骨混凝土梁斜截面承载力试验

对4根桁架式钢骨混凝土简支梁的静力进行了试验,研究剪跨比和钢骨腹板含钢率对桁架式钢骨混凝土梁的斜截面抗剪承载力的影响以及斜截面的破坏形态。试验结果表明:随着剪跨比的升高,桁架式钢骨混凝土梁的斜截面抗剪承载力逐渐降低,而且其破坏形态由斜压破坏向剪切粘结破坏发展;随着腹板含钢率的提高,桁架式钢骨混凝土梁斜截面抗剪承载力明显得到提升。最后,推导了桁架式钢骨混凝土梁斜截面抗剪承载力公式,计算结果与试验结果符合良好。