张力结构的几何稳定性分析

本文介绍了张力结构的基本概念及其结构特点。通过对杆系结构的分类、自应力模态、机构位移模态的确定 ,以及体系稳定性判别准则等细节的研究 ,对结构几何稳定性作了较为完整的分析     

邓华预应力杆件体系的结构判定

预应力杆件体系的结构判定是预应力结构设计的基本问题,更是新型预应力杆件结构体系研究的重要基础理论。本首次提出了预应力杆件体系的结构判定的三个层面问题,即结构判定、预应力结构判定和预应力杆件的判定。进而在分析现有结构判定准则的基础上,详尽阐述了预应力杆系结构的特征及其判别准则;提出了平衡矩阵向量表示及其含义;通过基杆系与非基杆系、赘余杆与非赘杆和必需杆与非必需杆的定义,解决了非预应力杆件的判别问题。     

预应力杆件体系的结构判定

预应力杆件体系的结构判定是预应力结构设计的基本问题,更是新型预应力杆件结构体系研究的重要基础理论。本首次提出了预和杆件体系的结构判定的三个层面问题,即结构判定,预应力结构判定和预和杆件的判定。 进而在分析现有结构判定准则的基础上,详尽阐述了预应力杆系结构的特征及其判别准则;提出了平衡矩阵的向量表示及其含义通过其杆系与非基杆系、赘余杆与非赘杆和必南非杆与非必需杆的定义,解决了非预应力杆件的判别问题     

索穹顶结构几何稳定性分析

索穹顶结构是发展和推广Ｆｕｌｅｒ张拉整体结构思想后唯一应用于实际工程的一种新型大跨结构,它的几何稳定性分析对结构的设计非常重要。本文通过对杆系结构的分类、自应力模态、机构位移模态确定、以及体系稳定性判定准则等细节的研究,对索穹顶结构几何稳定性作了较为完整的分析。编制了相应的程序,对肋环型、三角化型和凯威特型等多种布置形式的索穹顶结构进行了计算分析,得出了一些对结构选型有用的结论。     

预应力索杆支承结构非线性数值分析

预应力索杆体系在点支式玻璃建筑支承结构中得到了广泛的应用,但对这类体系的原理和特性的认识还很不充分,目前所采用的方法和工具,有些还不能完全反映结构的真实情况。本文在考虑索杆结构几何非线性影响的基础上,利用通用有限元软件ANSYS的非线性模块,对索杆体系初始预应力状态和工作状态下的结构受力性能进行了深入分析。分析结果表明,利用ANSYS可以很真实地解决索杆体系的非线性分析问题。     

常州市体育馆椭圆抛物面弦支穹顶稳定性研究

常州市体育馆椭圆抛物面钢屋盖采用由Levy索杆系和单层网壳构成的弦支穹顶结构,与已研究的常规弦支穹顶相比,其具有体量大,矢跨比高和外形为椭圆抛物面的特点。将弦支穹顶与单层网壳进行稳定性对比研究,包括构件屈曲、线性屈曲和几何非线性屈曲等,分析了高矢跨比弦支穹顶中索杆系的作用以及对结构设计起控制作用的破坏形式。研究结果表明,索杆系增加了弦支穹顶的整体性,降低了其对初始几何缺陷的敏感性,但对结构刚度、基本自振周期和模态、构件屈曲荷载、线性屈曲荷载、无初始缺陷的非线性屈曲荷载、屈曲模态等影响不大。高矢跨比弦支穹顶仍对初始缺陷较为敏感,稳定性仍是结构设计控制因素之一。此外,由于椭圆抛物面外形,活荷载布置形式对结构屈曲模态影响较大,且满跨活荷载并不一定是最不利的活荷载布置形式。     

弦支网壳结构的静力分析

待建的安徽大学体育馆钢屋盖是由单层六角锥形网壳和索杆张拉结构组成的新型弦支网壳结构。应用有限元软件ANSYS对该屋盖结构进行了考虑几何非线性的静力分析,分析了单层网壳各组成部分对结构所起的作用及索杆结构对结构力学性能的改善作用,提出空间结构概念设计的几个方面,供结构设计参考。     

中承式钢箱拱桥结构设计与计算分析

本文结合某双孔中承式钢箱拱桥设计实例,对该拱桥的结构设计与结构计算进行了分析。包括结构体系、主拱、三角刚架、桥面主梁、吊杆与系杆及基础设计。并对该拱桥结构受力进行计算,结果表明该桥的强度、刚度和稳定性均满足要求。     

考虑约束条件的索杆张力结构找形研究

文中首先阐述常用力密度法的优缺点,在此基础上从能量的角度出发,建立基于梯度优化的索杆体系找形方法。利用拉格朗日乘子法将约束条件添加到目标函数中,并应用梯度法进行优化,从而得到考虑约束条件索杆张力结构的形状。在给定初始条件下,该方法可以找到同时满足能量最小和一定形态要求的索杆张力体系。并利用MATLAB编制相应程序,算例分析结果表明本文给出的索杆体系找形的方法适合于绝大多数索杆体系,无论是简单的平面张力结构、索穹顶结构,还是复杂的索桁体系。该方法的优点之一是可以在目标函数中直接引入边界约束条件,从而可以较方便地求解考虑约束条件的索杆张力体系的几何形状。     

索杆张力结构初始预应力分布计算

索杆张力结构是指由张力索和压杆组成的、具有预应力自平衡的新颖结构体系。初始预应力分布的计算是索杆张力结构受力分析的基础。本文在讨论索杆张力结构体系特性的基础上,从平衡方程出发,应用矩阵奇异值分解方法和广义逆矩阵,计算确定索杆张力结构的初始预应力分布。算例表明本文的分析方法是正确和有效的。     

佛山体育中心游泳馆屋盖索膜结构设计方案简介

介绍了佛山体育中心游泳馆屋盖折叠式索膜结构的设计理念和结构体系,阐述了其主要计算结果,并对整个结构体系的稳定性进行了初步的探讨,得出了一些有益的结论。     

折叠网壳结构的初步设计评述

基于折叠网壳的使用功能要求,系统综述了折叠网壳的各种结构形式、基本单元及节点种类,全面评述了折叠网壳结构初步设计中几何设计、结构选型、节点设计等步骤的设计方法及主要控制因素,为折叠网壳结构的设计奠定了理论基础。     

裂隙岩体围岩稳定性评价和喷锚机理——三论山体压力

当前,有关地下洞室围岩稳定性评价理论和围岩压力的计算方法存在着一些问题,其中之一就是设计工作和地质工作有脱节现象。本文目的是把围岩岩体结构、岩石性质、结构面力学特性及洞室几何尺寸等因素,用岩石力学方法求得包括围岩隙跨比在内的判别围岩稳定性的鉴别公式、判别毛洞围岩稳定性的安全隙跨比曲线、计算围岩压力和设计喷锚结构的计算公式。这些公式由于包括了围岩岩体结构特征和洞室几何尺寸在内,因而在一定程度上有助于解决上述设计工作和地质工作脱节的现象。     

桅杆结构动态设计研究

基于非线性时程分析理论 ,提出了桅杆结构在动力荷载下的设计方法 ,以保证结构动态下的强度、变形和稳定性符合使用要求。给出并分析了桅杆结构动态设计实例 ,结果表明本方法直观、可靠 ,可应用于工程设计     

夹梁式墙托换结构设计方法研究

夹梁式墙托换结构是建筑物移位工程中的主要构件,目前缺乏系统的、具体的设计理论。本文结合墙托换体系力学分析和单片墙托换梁模型试验,研究了该结构的受力状态和托换节点的破坏机理,并在此基础上提出该托换结构设计的三个关键环节的具体计算方法,可为类似结构的设计提供参考。     

基于图论方法与优化算法的六折痕折纸结构构型研究

近年来,折纸结构快速发展并成功应用于诸多领域,但其仍存在折纸新构型难以构建、构型与折展运动难以协调等难题。为了研发多折痕折纸结构,考虑折纸构型的规整性及可折叠性,基于图论方法描述折纸折痕构型,建立折纸顶点的几何约束方程组,综合采用图解法及优化方法,求解单元内部可平折点,得到一系列基于不同对称单元的六折痕折纸结构构型。研究表明,该折痕设计方法精确可行,且具有并行性,能求得给定单元形状的所有内部可平折点。该折痕设计方法适用于任意边界条件的六折痕折纸结构,可为折纸结构创新与应用发挥积极作用。     

Research on origami patterns for six-fold origami structures using graph theory and optimization algorithms

近年来，折纸结构快速发展并成功应用于诸多领域，但其仍存在折纸新构型难以构建、构型与折展运动难以协调等难题。为了研发多折痕折纸结构，考虑折纸构型的规整性及可折叠性，基于图论方法描述折纸折痕构型，建立折纸顶点的几何约束方程组，综合采用图解法及优化方法，求解单元内部可平折点，得到一系列基于不同对称单元的六折痕折纸结构构型。研究表明，该折痕设计方法精确可行，且具有并行性，能求得给定单元形状的所有内部可平折点。该折痕设计方法适用于任意边界条件的六折痕折纸结构，可为折纸结构创新与应用发挥积极作用。     

格构式柔性活动钢管结构支架设计研究

格构式柔性活动钢管结构支架是一种新型的钢结构形式。通过对一个实际工程的设计从结构的力学分析、稳定性验算、构件的截面选择和管节点的设计原则等方面阐述了钢管结构的计算方法和设计概念。     

济宁文体中心体育场钢屋盖结构设计

济宁文体中心体育场下部采用钢筋混凝土框架结构,屋面采用空间钢管桁架结构。屋面体系由径向主桁架、环向桁架与支撑一起构成。重点介绍了该结构在分析和设计中的关键问题,结构体系的布置及荷载取值。采用ANSYS软件进行了考虑几何及材料非线性的整体稳定性分析,同时对该结构采用的关键节点形式进行了分析,对此类结构的特点进行了探讨。计算分析表明,结构构件的应力比、变形及结构整体稳定性均能满足设计要求,同时通过在设计中采用滑动型节点有效降低了结构的温度效应。     

新型可展开板索壳体结构模型的研究和分析

基于现有可展结构在实际运用中存在的不足,提出了一种新型的可展结构形式,即板索壳体结构.该结构以三铰拱作为结构形式的基础,通过限制结构的自由度和提高结构刚度,使结构的承载力和稳定性得到提高.板索壳体结构具有容易收展、便于运输、构件简单、易于加工、可供大跨度空间使用等优点.通过理论结合试验的方式对板索壳体结构模型的性能进行了探究,认为该结构具有一定的工程应用前景.