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。     

多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法

该文提出多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法,将某一阶段第i次对i预应力杆增加的预应力值作为未知数,通过结构力学方法建立该阶段预应力准则方程式并求解之。然后可计算该阶段i次预应力各预应力杆的控制值(包括各预应力杆原有的内力值),后张预应力对先张预应力的影响值,以及网架结构杆件内力和节点变位,直至该阶段最后一次预应力时得到该阶段各预应力杆的设计内力值及网架结构内力和变位。重复这样的分析计算可得到多阶段预应力网架结构预应力杆的最终内力控制值及网架杆件内力和节点变位。采用该方法,预应力杆的内力值在预应力张拉过程中无需调整,可一次性完成预应力施加操作过程。该文中附有算例说明,计算结果表明:提出的多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法是正确、可靠和有效的。     

预应力网架结构的简捷计算法及施工张拉全过程分析

本文引入初内力的概念,提出并建立初内力准则方程式来简化分析计算预应力网架结构。这种简捷计算法在分析各种预应力工况时,只要一次性建立、分解和应用网架的总刚度矩阵,使计算工作量大为简化。当单根杆件施加预应力、多根杆件施加预应力、同一杆件各股分别施加预应力以及分级分批施加预应力时,采用本文提出的方法可方便求得各工况下预加应力全过程的网架内力和变位及其变化规律,并可一次性地完成预应力施加工作。文中附有多个算例,计算结果表明,本文提出的简捷计算法是正确、可靠和有效的。     

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     

多次预应力钢网壳屋盖设计中应注意的几个问题

多次预应力钢网壳是一种新型高效空间结构体系.本文通过攀枝花体育馆网壳屋盖的设计实践,探索了在先进的大跨网壳结构中两次引入预应力,对其荷载作用下的内力与变形进行控制,以降低基本结构的峰值应力;在预应力作用下,预加力节点汇交杆的应力集中;预应力节点的构造设计;支座约束模式对网壳杆件内力的影响以及预加力的合理取值等问题.可供设计这种先进结构时参考.     

对称型动不定杆系结构的可动性判定准则

基于对称学理论及其矩阵不可约表示,提出了对称型动不定体系的判定准则.首先,根据关联矩阵的不可约表示及舒尔正交关系,建立了用于描述结构对称属性的对称坐标系,将结构平衡矩阵转化为对角化分块矩阵.随后,根据独立分块矩阵的零空间与左零空间,以及各矩阵所关联的对称属性,得到结构机构位移模态、自应力模态的对称表示,并根据二者对称属性的阶次判定结构的可动性能.对满足“Maxwell准则”的经典动不定杆系结构进行了可动性判定,包括无位移约束对称杆系、环向对称型杆系及斜放四角锥平板网架等.分析结果表明:文中所述判定准则是合理有效的,有效弥补了Guest方法中存在的漏解、误判等缺陷,判定结论与已有文献所得分析结果一致;算例中所讨论的对称动不定杆系皆具有全对称的内部机构位移模态,属于可动结构.     

折叠结构体系及类型

基于广义分类学理论,对折叠结构体系进行了分类研究,建立了一套适合于折叠结构特点的分类体系,并分别对折叠结构体系中的杆系折叠结构、索杆系折叠结构和板式折叠结构的构成进行了分析。在此基础上,运用结构拓扑学原理对折叠结构体系进行了结构拓扑分析,建立了杆系折叠结构、索杆系折叠结构和板式折叠结构3种不同类型的结构几何稳定性的判别标准。结果表明,按照所提出的方法,解决了在进行折叠结构设计时靠经验来判别其几何稳定性的局限性,保证了折叠结构设计的安全性和合理性。     

往复荷载下预应力混凝土结构的数值模拟

现阶段,预应力技术得到广泛应用,深入研究预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。在往复荷载下,预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂,需要借助数值模型加以准确模拟。本文基于杆件结构纤维模型程序,编制了预应力混凝土杆系结构及构件的数值分析模型。利用该模型,本文对往复荷载下的一榀有粘结预应力混凝土框架试件和一榀无粘结预应力混凝土框架试件,以及一根无粘结预应力混凝土柱试件进行了数值模拟。计算结果与试验结果的对比表明,由于采用了合理而准确的材料滞回模型并合理考虑了预应力的影响,本文开发的杆系有限元数值分析模型能够准确预测往复荷载下预应力混凝土杆系结构或构件的滞回特性,可以用于预应力混凝土实际结构的计算分析及其受力机理的探讨。     

弦弓式预应力网壳结构的工程应用

结合实际工程背景,提出了新颖的弦弓式预应力柱面网壳结构,并应用于大跨度电厂干煤棚结构中。详细分析了结构的静力特性,采用了振型分解反应谱法计算了水平和竖向地震作用下结构的响应。提出了静载下支座位移为零的预应力施加准则,不仅使结构基本成为自平衡体系,而且降低了施工难度。计算分析表明,该结构整体刚度较大,杆件内力峰值较小,大部分杆件内力受斜风及温度作用的控制,用钢量仅为34kg/m2;结构受水平地震作用影响较大,杆件地震内力系数最大值为0.22。     

关于索杆杂交结构两个问题的探讨

对于索杆杂交结构,可以根据平衡矩阵理论确定体系在初状态几何下的整体预应力分布和大小,同时也需满足杆件的变形相容条件和本构关系。本文对索杆杂交结构采用平衡矩阵理论进行了探讨,指出索杆杂交结构不存在独立柔度分布模态。索杆杂交结构一般是杆件拓扑关系有规律的对称结构体系,位置对称的杆件其预应力相同,本文提出了一种新的索杆杂交结构整体可行预应力求解方法,即根据杆件的对称性,直接从体系的平衡方程求解整体可行预应力。     

谈后张法预应力屋架的质量通病及预防措施

预应力钢筋砼屋架,作为建筑物的重要承重件,只有作好充分、合理、可靠的预防措施,才能杜绝质量问题的产生。从屋架顶留螺栓孔的位置偏移、主筋孔道位置偏移、预应力主筋冷拉力、张拉力数值不准确几方面进行,并提出了较为有效的预防措施。     

大跨度无粘结预应力交叉梁楼盖的设计及施工

介绍了某大学教学楼大跨度无粘结预应力交叉梁楼盖的结构布置方案,结构计算方法及预应力钢筋的布置,并提出了预应力的施工方案,以推广大跨度无粘结预应力交叉梁楼盖的应用。     

浅谈双预应力混凝土梁

双预应力混凝土梁是同时采用张拉预应力钢筋和预压预应力钢筋而在梁截面上建立预应力的预应力混凝土梁。对双预应力混凝土梁的发展、特点及其应用进行了简要说明，详细介绍了双预应力的工作原理，并且指出由于某些特殊原因，双预应力混凝土梁仍处于初步使用阶段，还有待进一步完善。     

直径50m圆形预应力混凝土池壁无缝施工的难点分析与控制措施

某污水处理厂二次沉淀池池壁内径50m,周长157.86m。针对不留伸缩缝及施工缝等设计要求,在钢筋绑扎、穿筋、混凝土配合比、分段振捣、预应力张拉等工序中制定了针对性措施,降低了施工难度,保证了无粘结预应力混凝土工程的顺利施工。     

垂直预应力锚杆式挡土墙试验研究

预应力锚杆式挡土墙是一种新型有效的基坑支护结构,需要一种合理的工程计算方法.挡土墙锚杆试验表明,锚杆的预应力随着深度变化而不同,在稳定分析和位移计算时,要考虑相应的折减系数.在试验的基础上,根据地基反力系数M法,建立了弹性挡土墙的有限元模型,通过求解,提出了预应力锚杆式挡土墙变形的工程计算方法,并结合工程实例,对该方法进行了验证,验证结果与试验数据吻合较好,为预应力锚杆式挡土墙结构设计提供了科学的估算依据,对工程实践具有重要的参考价值.     

等效荷载法求预应力对频率的影响分析

预应力对结构动力特性的影响可由等效荷载法求解。首先分析了用等效荷载法推导出结构动力平衡方程式,求出一般理论计算解,再用有限元方法给出一般求频率的通用方法。为了反映预应力对整体梁刚度影响,采用弯矩面积相等的方法,求出直线筋、折线筋和曲线筋的等效荷载。再通过对普通梁受直线筋、折线筋和曲线筋荷载效应对结构刚度影响的分析,结果表明:直线筋对频率影响最小,曲线筋次之,折线筋最大。各种线型钢筋对频率阶次的影响,低阶影响较大,高阶影响较小。     

无粘结预应力混凝土蛋形消化池施工

杭州市四堡污水处理厂扩建工程有３ 座１０９２６ｍ ３ 无粘结预应力混凝土蛋形消化池,本文介绍其非预应力钢筋、模板体系、混凝土和预应力工程等结构施工成套技术     

奥运羽毛球馆张弦穹顶基于整体稳定的优化设计

以2008年奥运会羽毛球比赛馆张弦穹顶结构为例,对张弦穹顶和单层网壳进行了内力、节点位移、特征值屈曲和非线性屈曲的荷载位移平衡路径的跟踪分析,阐述了张弦穹顶结构的优越性。对联方型、肋环型、肋环斜杆型张弦穹顶的分析比较表明,联方型网格经济合理,更适用于张弦穹顶结构。分析了网格密度、矢跨比、撑杆长度、初始缺陷、钢索预应力等设计参数的影响,得到了具有工程实用意义的结论。分别以网壳杆件内力和节点位移为目标函数编制了优化程序,研究了钢索合理预应力度的确定方法。     

大跨度索杆张力结构的预应力分布计算

针对多自应力模态与机构位移模态索杆张力结构可行预应力分布求解的最复杂情形,为得到一种具有一定普遍意义的预应力优化求解策略,以该结构体系的一种新形式——大跨度环形平面空间索桁张力结构为基础,考虑其几何拓扑形式多样的特点,应用结构平衡矩阵理论与代数奇异值分解算法,通过对结构模态矩阵的分解变换及其组合运算,提出了一种可依据结构预应力分布的不同优化目标进行求解的新方法——目标选择优化法,使多自应力模态索杆张力结构体系的可行预应力分布求解工作得以便捷的实现。在此基础上,对大跨度索杆张力结构的预应力分布计算方法分三类进行了较为全面的总结;通过三种不同形式新型空间索杆张力结构的可行预应力分布求解算例,验证了上述计算方法的简捷与有效。