三层组合网架研究

本文在双层组合网架的基础上提出了一种新的空间结构——三层组合网架。计算和分析了该结构的经济性、合理形式、适用范围、最优网格数和最优高度、结构性能等。与相应的双层组合网架以及双层、三层网架对比之后发现,中等以上跨度(45m左右)时,三层组合网架是一种非常优越的结构形式,为三层组合网架的实际应用提供了依据。     

三层及多层网架的应用和研究

本文论述了什么是三层,多层网架,该种网架的用途,国内外应用的实例,以及国外的研究概况。三层网架的性能,不仅取决于其形式和用钢量,而且受到支承的布置、边支撑与中层的影响。本文着重论述了常用的三层网架的形式,边支撑和中层的作用,支承的布置方法等,以及它们对杆件內力和挠度的影响。     

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。     

空间网架结构边界约束对网架温度应力的影响

结合边界约束条件对网架温度应力的影响来控制网架结构边界条件的选型。分析了网架结构在弹性约束、固定和强迫位移条件下的总刚度矩阵处理方法；介绍了网架结构在均匀温度场变化下，由于杆件不能自由的热胀冷缩而产生了温度应力，同时阐述了它的分析方法。并且根据有限元理论和Visual Basic6.0编程语言编制了温度应力分析程序，针对具体的工程实例来探讨温度应力在边界的切线与法线方向约束条件分别选取固定、弹性、放松三种情况进行五种组合的条件下杆件温度应力的变化规律，从而确定了网架的边界形式。     

防屈曲耗能支撑在三边简支网架结构中的应用研究

采用SAP2000V14.1对防屈曲耗能支撑在矩形平面三边简支一边自由的斜放四角锥网架结构进行了弹塑性时程分析。在难以直接比较多方案网架结构减震优劣的情况下,提出了以综合轴力减震值作为进一步的比较指标的方法,并用此方法对9种防屈曲耗能支撑替换方案的减震效果进行了对比分析。得出了较优的替换方案。为今后该类网架结构的耗能减震设计提供了参考依据。此外对结构不同部位的动力响应也作了分析。     

基于ansys的网架结构优化分析

文章介绍了网架结构ansys分析的方法和相关命令流,利用ansys中的荷载工况组合对网架自重和外荷载进行荷载组合,确定了网架的最大变形和各杆的轴力,得到了该网架各杆的应力。再定义杆件壁厚作为设计变量,节点最大变形和杆件的应力作为状态变量,以达到目标函数钢材用量最小的目的。该文借鉴钢结构构件的可靠度指标的取值范围,综合分析网架结构的破坏特点之后,采用模糊优选方法,确定了网架结构杆件的可靠度指标。将可靠度指标约束条件引入网架结构模糊优化设计中,建立基于可靠性的模糊优化设计模型,使网架结构在进行优化设计时达到经济性和安全性的协调统一。分析结果表明了ansys在网架结构优化分析的可行性。     

利用ObjectARX 技术开发组合网架自动设计软件

利用ObjectARX2000/2000i/2002在AutoCAD2000下编制了组合网架结构CAD程序,使用者只需利用AutoCAD常规绘图方式输入组合网架的图形、支座和结点荷载,即可自动形成空间网格的结点及杆件信息,并可进行图形及数据检查;然后利用AutoCAD ObjectARX与Visual C++的接口,采用组合网架的杆元分析法,进行结构内力分析,得到结点位移及杆件内力等计算结果并自动选择杆件最优截面,并用图形方式显示出结构内力、杆件选用等计算信息,最终形成施工图.同时自动计算结构总用钢量及混凝土用量,实现了组合网架结构的自动设计.     

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.     

网架结构的优化设计及极限分析

1 网架结构的线弹性分析与优化设计(1)网架结构的静力分析本文采用空间析架位移法对网架结构进行结构分析。本文运用所编程序对某斜放四角锥网架进行了计算分析,所得结果与文献(李为鉴等著:《杆件结构计算原理及应用程序》)的基本相同。     

新型钢-胶合竹组合网架的试验研究

胶合竹(Glubam)是一种新型天然纤维增强复合材料,根据已有的关于胶合竹的力学性能研究,将胶合竹材与钢材组合,采用钢夹板螺栓连接和钢填板螺栓连接,从而设计出一种新型的钢-胶合竹组合网架并进行了相关试验。试验结果表明:该新型网架具有较高的承载力,且组合节点的螺栓连接均非常可靠,最终破坏时由胶合竹斜腹杆屈曲而引起。钢-胶合竹网架结构具有用钢量少、外形美观、结构承载能力高等诸多优点,值得进一步研究与发展。     

预应力钢管混凝土组合结构计算理论及应用研究

运用预应力技术,发挥钢管混凝土的受力特点,提出一种新的组合结构——预应力钢管混凝土组合结构。它充分利用钢管混凝土、钢结构的特点和预应力技术,使钢管混凝土材料和钢管结构的应用范围扩大。通过受力机理分析,阐述了受弯结构构件的设计方法和构造措施,给出了工程应用实例。最后对目前正在进行的研究工作及其发展方向作了简单介绍。     

组合式网格板柱结构的初探

目前国内用得较多的钢—混凝土组合结构是单向受力体系 ,内力分布不均匀 ,未能充分发挥钢和混凝土的力学特性。现讨论一种新型空间结构—组合式网格板柱结构 ,它使单向受力变为双向受力 ,从而形成三维受力体系。     

基于线模型的复合材料飞机接地网建模与仿真

飞机接地网承担着提供电流返回路径、雷电防护、电磁屏蔽等重要功能,是影响飞机安全稳定运行的重要因素之一。相比于传统飞机的金属机身,飞机机体中复合材料的大量使用,已经使得飞机复合材料区域内的接地网结构发生了改变。为了能够准确量化分析复合材料飞机接地网内的电流分布,通过使用线模型等效代替复杂的接地网结构元件,并基于该线模型搭建了复合材料飞机接地网结构。通过在该结构上注入电流,分析电流频率、蒙皮与接地网结构间的连接材料对接地网结构上电流分配的影响。仿真结果表明,对于大型复合材料飞机接地网结构,在一定频率之前,接地网结构上的电流分配受制于电阻效应,当频率超过一定限值时,接地网结构上的阻抗会大于复合材料蒙皮阻抗,电流分配受制于电感效应。     

巨-子组合结构减震控制研究

巨型结构具有很大的整体稳定性和很高的结构效能,其主、子结构各自的受力特点决定了主、子结构的形式、建材、抗震性能要求等可以不同。利用该特点,以钢(型钢)混凝土建造巨型结构的主结构,轻钢构建子结构,形成不同于现有巨型结构和超高层混合结构的真正结构意义上的组合结构。为克服该新型组合结构体系中轻钢子结构过大的荷载响应,在子结构柱下设置夹层橡胶隔震支座,由此构成了巨-子组合减震结构。不同于已有的巨型框架多功能减振结构,本研究的建材不同,也更具实际工程意义。对依据该思想设计的一座70层超高层住宅做了多方案对比计算分析,得出一系列可供工程设计借鉴的结论。     

大跨度空间网格结构健康监测系统设计及应用

为全面保障大型建筑在施工及运营期间的结构健康和安全,基于信息化和物联网技术设计并实现了针对大跨度空间网格结构的健康监测系统。该系统具备结构健康状态监测多源数据的实时采集与传输、数据存储与处理、结构健康评估、异常状态报警以及三维模型展示等功能,系统通过集成大跨度空间网格结构多维状态数据,实现建筑的关键部件和整体结构的异常与完整性的判别,以及建筑整体健康的有效评估,为建筑的安全施工与运营提供了可靠保障。目前该系统已应用于某大型体育场并稳定运行,提升了体育场馆等大跨度空间网格结构建筑的智能化和安全管理水平。     

装配整体式钢筋混凝土空腹网架结构的设计与研究

我们研究并设计了一种新型空间平板网架结构。摒弃了传统的以钢管或型钢为材料的方法,采用装配整体式钢筋混凝土构件;打破了传统的平面静定桁架交叉组成网架体系的概念,采用了超静定空腹刚架交叉组成平板网格体系的新概念;在制造方面,采用预制厂制造小拼装单元,现场采用预应力或非预应应力拼装的新工艺,为结构标准化、定型化、厂工化提供了良好的保证。这种新型结构,还具有许多特点:造价经济,除用钢量减少外,更重要的是用普通钢筋代替价格较高的钢管与型钢;不管网架是正交正放还是正交斜放,现场拼装只有两根杆相连,使安装工序大为简化;无斜腹杆,网架空腹部份形成一良好的设备层;上弦带板,既可作屋面又可作楼面,使板架合一;无防锈蚀问题,特别是有酸、碱作用及潮湿环境的建筑,更显示其优越性;对于柱网较大(如12×12;18×18等)的多层房屋,其适应性强;结构的力学性能好(如刚度、稳定性及抗震等)。在内力分析方面,我们采用了连续化与离散化两种力学模型的各种方法。并在此基础上设计建造了三个空腹网架结构,有作楼面的也有作屋面的,实践证明,它是一种良好的结构型式。     

钢筋混凝土空间网格盒式多筒结构体系性能分析

介绍了钢筋混凝土空间网格盒式多筒结构这样一种新的结构体系,并且以某地拟建工程为例和常规框架-核心筒结构体系进行对比分析,分析了周期比、位移角和位移比、楼层位移和经济技术指标之间的不同,得出了空间网格盒式多筒结构在力学性能和经济效益方面都优于常规框架-核心筒结构,并且一个筒作为一户,充分做到“大开间、灵活划分居室”.为今后设计采用该结构体系提供参考.     

密肋复合墙板在粮食平房仓中应用的可行性分析

密肋复合墙板结构是一种节能、抗震的建筑结构新体系,根据国家墙体材料革新规划,结合目前粮食仓房建筑新型墙体材料研究欠缺的特点,提出将密肋复合墙板结构引入粮仓建筑,对密肋复合墙板的粮食侧压承载力及变形等进行了计算,并将密肋复合墙体与普通黏土实心砖墙体的受力性能进行了对比,就密肋复合墙板在平房仓应用的可行性进行分析论证,分析表明密肋复合板结构应用于粮仓建筑是可行的.     

夏热冬冷地区CL墙板混凝土层厚度分析

CL结构是一种新型的复合剪力墙结构体系,它集保温隔热等优势于一身,符合建筑节能减排的要求。通过对几组不同厚度的CL墙板进行热工指标的计算,在满足建筑节能设计规范的条件下,得出该体系中混凝土板的最佳厚度。并通过分析研究找到CL墙板的节能构造措施,找出CL墙板的合理构造层次,为今后的CL结构体系应用提供一定的参考数据和节能措施。