基于一维搜索算法的张弦桁架离散变量优化

本文采用Matlab语言编写张弦桁架结构模型程序,对张弦桁架在各荷载工况下的受力性能进行了分析;首先采用Matlab语言编写了张弦桁架结构各种约束条件程序,同时编写了基于离散变量的张弦桁架优化设计程序,采用基于离散变量的一维搜索优化算法对拟定的张弦桁架计算模型进行了优化,优化结果表明基于离散变量的一维搜索优化算法,由于目标函数和约束函数的单调性质,得到的解显然是最优解,而且优化结果可以直接应用于结构实际设计。最后,在确保编写的离散变量优化程序正确的前提下,对不同矢高的张弦桁架结构进行了离散变量优化设计,得出了最优矢高结论。     

基于粒子群优化算法(PSO)的张弦桁架结构优化设计

本文采用Matlab语言编制了张弦桁架结构通用的有限元模型分析程序。通过此程序,可以快捷地得到不同几何参数的张弦桁架结构模型,并能进行杆件内力分析,分别采用SAP2000和ANSYS分析软件对其计算结果进行了验证,结果表明三者的计算结果一致。在此基础上,采用Matlab语言编制了粒子群算法优化程序,对某实际张弦桁架结构采用本文优化方法进行了优化设计,优化结果表明本文提出的优化方法具有较高的精度和较好的收敛性。最后对不同跨度的张弦桁架结构模型进行了截面优化设计,为初步设计提供了参考。     

离线变量模式下的张弦桁架优化探讨

以往进行张弦桁架优化设计往往采用的是连续变量的方式,这种方式存在一定的局限性,针对这一情况,本文笔者将以离散变量为基础,对张弦桁架结构计算模型进行优化设计,同时还对不同跨度的张弦桁架进行优化设计。为张弦桁架的优化设计更具有实际意义。     

张弦立体桁架结构的非线性地震响应及参数分析

张弦立体桁架结构是由弦、撑杆和抗弯受压构件组合而成的新型结构,是通过在弦中施加预应力来改善抗弯受压构件的受力性能的自平衡体系。张弦立体桁架结构的垂跨比、矢跨比、撑杆数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数对其地震响应都有一定的影响。为此,应用ANSYS对张弦立体桁架结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析,详细讨论垂跨比、高跨比、撑杆数目、横索数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数,以及行波效应对地震响应的影响,以供工程设计参考。     

北京北站张弦桁架结构模型试验研究

张弦桁架结构具有自重轻、跨度大及整洁美观等优点。目前有关张弦桁架结构的试验研究大多以单榀为主,为了了解此种结构的空间受力性能,以北京北站张弦桁架结构为原型,制作了一几何缩尺比例为1∶10的5榀空间张弦桁架结构试验模型。首先介绍了北京北站张弦桁架结构雨棚的工程概况,其次描述了该试验模型的制作及组装过程,最后对其在多种荷载工况作用下的多级静力加载等内容进行了理论分析和试验研究。研究结果表明：虽然试验模型在垂直张弦桁架跨度的方向上布置了刚度较大的立体联系桁架和平面联系桁架,但是荷载传递的路径仍然是以沿着张弦桁架跨度方向的单向传递为主;空间张弦桁架结构承受非对称荷载能力强。     

矢跨比和垂跨比对张弦立体桁架性能的影响分析

本文简要介绍了张弦立体桁架结构特点和受力机理，利用ANSYS有限元程序对一个100m跨度的张弦立体桁架进行了受力分析，详细阐述了矢跨比和垂跨比对该结构变形性能、受力性能和用钢量的影响，给出了设计的建议矢跨比和垂跨比，为此类结构的设计提供了参考．计算表明，结构的矢跨比最好大于0．12，而垂跨比最好大于0．1，这时结构的受力和位移都在比较合理的范围内．但矢跨比和垂跨比对纵向位移和支座反力的影响不明显．     

某酒店双塔结构及大跨屋盖的设计与分析

结合某实际工程,从结构方案、性能设计及支座节点设计等方面介绍了大跨度屋盖结构设计的主要内容。先采用pkpm、etabs及midas/gen等结构计算程序分别对混凝土结构部分进行弹性和弹塑性分析,然后再使用3d3s和midas/gen对空间立体管桁架、张弦梁等两种结构形式的钢屋盖进行弹性分析,并从用量经济、结构受力合理、施工方便快捷等多种因素来确定最优的结构形式。计算表明,该大跨度屋盖采用张弦梁结构最为合理。支座采用被广泛使用的橡胶支座,并采取必要的构造措施保证结构的安全可靠。最后采用etabs对整体模型进行验算分析。     

张弦桁架的动力稳定性与振动控制研究

分析了张弦桁架在水平周期激励下的动力失稳特性,为控制张弦桁架的动力反应,研究了粘弹性阻尼器在该类结构中的应用。提出了粘弹性阻尼器参数的设计方法,给出了张弦桁架施加粘弹性阻尼器的设计曲线。编制了张弦桁架结构的非线性动力时程分析软件,可以计算预应力钢结构施加粘弹性阻尼器后的各种动力反应,提供了一种张弦桁架结构振动控制分析工具和设计方法。     

张弦结构体系研究进展及发展展望

张弦结构按照其受力本质可分为平面、可分解型空间和不可分解型空间张弦结构。首先,分别对平面张弦结构中的张弦梁、张弦桁架,可分解型空间张弦结构和不可分解型空间张弦结构中的弦支穹顶、弦支筒壳、弦支网架、弦支混凝土屋盖、弦支拱壳、弦支网壳等结构类型进行介绍,对其研究进展、工程应用和需要进一步研究的问题进行阐述。随后,对张弦结构关键构件——拉索的研究进展和存在问题进行论述。最后,对张弦结构的整体发展进行了概括,并说明了张弦结构的发展前景和研究方向。     

张弦空间结构与下部结构静力相互作用分析

根据国内张弦结构项目屋盖的关键受力构件布置方式与支承边界平面水平投影线的组合进行了屋盖结构分类,从屋盖支座设置方式和索初始预拉力入手,分析了张弦桁架结构屋盖在不同支座形式时不同索初始预拉力对下部支承结构的作用力及屋盖结构的力学响应。分析表明,为充分实现张弦屋盖的自身控制功能,降低张弦桁架空间屋盖与下部支承结构的静力相互作用影响,应从屋盖结构总体系的层面综合考虑进行张弦桁架空间屋盖结构的布置,合理确定索初始预拉力,从而正确选择结构静力设计计算模型。     

大跨度预应力张弦桁架的吊装

广州国际会议展览中心采用了大跨度预应力张弦桁架结构．由于张弦桁架跨度大、重心高、侧向刚度较差等特点，吊装过程应考虑多种因素的影响，本对张弦桁架吊装过程中的几个问题进行了介绍与分析，为大跨度钢结构工程安装提供有益经验与建议。     

2010年上海世博会主题馆屋盖结构弹塑性极限承载力分析

以上海世博会主题馆屋盖结构为研究对象,采用通用有限元程序ANSYS对结构整体模型和屋盖单独模型进行弹塑性极限承载力全过程分析,分析结构的屈服机制、失效机制和结构在屋盖单独模型和整体模型中的全过程反应特征。分析表明,张弦桁架结构的预应力索杆体系可有效提高结构的刚度,结构塑性发展遵循连续梁结构的力学性态,结构的弹性支承边界条件在一定程度上能提高结构的极限承载能力。     

泉州海峡体育馆预应力张弦桁架屋盖钢结构施工技术

介绍泉州海峡体育馆预应力张弦桁架屋盖钢结构工程施工安装及预应力张拉技术。采用先安装钢结构,再进行整体张拉,使预应力均匀地加入屋盖钢结构体系,避免单榀桁架张拉后整体吊装的预应力输入不均匀性及高额的吊装施工费用。该技术对类似工程施工有较高的参考价值。     

广州国际会议展览中心展览大厅钢屋盖设计

本介绍了广州国际会议展览中心钢结构设计的基本情况，主要介绍了展览大厅钢屋盖设计的有关内容。展览大厅钢屋盖采用跨度126.6米的预应力张弦立体桁架结构，是该类结构在国内最新应用的、也是跨度最大的工程。     

张力结构简述

张力结构是目前国内外空间结构研究的热点和前沿,包括张拉整体体系(Tensegrity System)或称全张力体系,如索穹顶;现代大跨度预应力结构,它介于传统的刚性预应力结构和完全柔性预应力结构之间,如张弦梁、索桁架体系等;张拉膜结构.本文就这3种张力结构作一简要介绍.     

预应力大跨度空间钢结构的应用与展望

本文主要阐述了我国预应力大跨度空间钢结构应用与发展的基本情况。这些顶应力空间钢结构包括有预应力网络结构、斜拉网络结构、张弦梁结构、弓式预应力钢结构等。最后,本文展望了新世纪的预应力空间结构。     

预应力张弦桁架结构地震反应分析

为了了解预应力张弦桁架结构的动力反应特性,以某工程为例,利用ANSYS通用有限元软件对其进行了地震反应时程分析,总结了其在不同地震波作用下的反应特性,可为同类结构抗震分析提供参考。     

梁式钢屋盖结构体系造价曲线研究

对3种广泛使用的梁式钢屋盖结构体系——空间桁架结构、预应力桁架结构、张弦梁结构进行了讨论,得出3种结构形式在一定荷载、不同跨度范围的造价曲线,方便工程师进行结构选型,也可作为方案估价和审查之用。