单层球面网壳结构抗连续倒塌设计

单层球面网壳冗余度较低,个别杆件失效容易引起结构连续倒塌。为提高单层球面网壳的抗连续倒塌能力,可以采用将单层网壳主肋设计为局部双层的方法。应用ABAQUS软件通过自编程序,考虑杆件失稳及失稳后行为,对比分析了采用局部双层前、后静力荷载作用下单层球面网壳极限承载力、节点位移和失效模态,以及采用局部双层前、后地震荷载作用下单层球面网壳极限承载力。分析了地震作用下局部双层厚度不同时单层球面网壳结构的极限承载力。分析结果表明,将单层球面网壳主肋设计为局部双层可提高网壳结构极限承载力,改变网壳失效模式。     

水泥工厂预均化库落地球面网壳优化设计

针对水泥工厂预均化库工程,对跨度86 m落地双层球面网壳结构进行优化设计。分析风荷载、地震作用等对结构性能和网壳用钢量的影响,结果表明:风荷载和地震作用对网壳用钢量影响较小,竖向荷载是网壳用钢量的控制因素。通过与框架柱及环梁支承的双层球面网壳的比较,对落地双层球面网壳结构的经济性进行评价。     

双层拱形网壳结构预张拉力优化分析

双层拱形网壳结构在建筑美观和受力合理性上有着独特的优势,在大跨度空间结构中的应用越来越广泛。在双层拱形网壳结构的设计和安装过程中,控制拉索的预张拉力是保证其安装安全和位形符合设计要求的关键。本文从确定双层拱形网壳结构拉索预张拉力的分析优化方法入手,选择精确可靠、分析简单的方法,依托实际工程的对比计算,得到了逆分析法和张力补偿法对双层拱形网壳结构拉索预张拉力分析的结果。比较后发现,张力补偿法更适用于双层拱形网壳结构拉索预张力的确定。     

预应力双层柱面网壳结构的布索方案研究

预应力双层柱面网壳结构是将现代预应力技术引入双层柱面网壳当中,使网壳产生与荷载作用方向相反的位移,从而提高结构承载力,改善结构不合理受力的结构体系.目前,对于球面网壳、单层柱面网壳结构的研究已经日趋完善,而双层柱面网壳结构,尤其是预应力双层柱面网壳结构的研究相对较少.因此,选取大跨度的双层柱面网壳结构,利用有限元法,选择对结构受力有利的4种布索方案,结合3种荷载工况,并考虑结构矢跨比、网壳跨度、网壳厚度进行对比分析.     

基于神经网络算法的大跨度双层扭网壳的设计

应用误差反向传播的人工神经网络技术对大跨度双层扭网壳进行设计,双层扭网壳的跨度在50~80 m之间变化,训练了估算双层扭网壳的最大挠度、重量和杆单元横截面面积的神经网络。为减少数据的非线性和提高训练速度,形成了特殊的数据排序方法。这种方法提供了必要的稳定性。本文研究表明应用神经网络技术对双层网壳结构进行设计是可行的。     

双层球面网壳失效机理的多指标评价体系(英文)

单层球面和柱面网壳结构的承载能力已有不少研究,但双层球面网壳的力学特性和失效机理的研究很少涉及。基于此,系统地研究了4种不同矢跨比双层凯威特球面网壳的失效机理和破坏过程,考察了多个力学指标来评估网壳的力学性能,如变形能力、总应变能、总弹/塑性应变能和屈服杆件数等。捕捉了4种矢跨比网壳的杆件失效过程和失效机理的差异。计算结论可为双层球面网壳结构的设计提供参考与借鉴。     

局部双层柱面网壳与单层网壳的对比分析

合理的局部双层网壳结构能够较好的解决单层网壳承载力低、整体稳定性较差以及双层网壳由于杆件、节点较多造成结构繁杂的缺点,近年来得到了较多的应用.以正交正放局部双层柱面空腹网壳为例,通过与相同跨度及截面下单层网壳的对比,详细阐述了局部双层网壳在承载力、稳定性及经济指标上的优越性,得出了一些对工程设计具有指导意义的结论.     

半刚性双层柱面网壳结构的动力分析

本文旨在通过数值方法分析双层柱面网壳的动力性能。建立了具有不同节点刚性的双层柱面网壳结构的有限元模型,能够合理模拟节点半刚性。采用该有限元模型对双层柱面网壳结构的动力性能进行了分析,计算了结构的自振频率。研究了节点刚度、网壳矢跨比、跨度对结构自振特性的影响规律。分析表明,随着节点刚度的增加,网壳结构的自振频率略有增加,增加幅度为1%左右。结构的自振频率随矢跨比的减小而增大,增幅约为47%,随跨度的增大而减小,减小幅度约为44%。本文的结论将对双层柱面网壳结构的设计、优化和施工提供有益的参考。     

周边双层中部单层球面网壳结构的特征值屈曲分析及其极限承载力

在大跨结构中,将单双层网壳结合起来形成的一种结构形成———周边双层中部单层球面网壳结构,可充分发挥两种结构形式的优点。本文采用刚铰接模型,即单层部分采用空间梁单元、双层部分采用空间杆单元,应用BlockLanczos方法对该种网壳结构进行了特征值屈曲分析;采用柱面等弧长技术跟踪了网壳结构的平衡路径。在对网壳结构进行多参数分析的基础上,包括单双层跨度比、矢跨比、杆件规格等,总结了单双层网壳结构的失稳规律,得出了临界荷载和极限荷载的拟合计算公式,并与一实际工程的数值分析结果进行了比较。     

板锥网壳结构的静力特性分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理、技术经济效益良好的新型空间结构形式.作者对板锥网壳结构的连接构造进行了探讨,采用组合结构有限元法对板锥网壳结构的静力特性及其影响因素进行了系统分析研究,并与普通双层网壳结构进行了比较.分析结果表明,板锥网壳结构比双层网壳结构具有更大的优越性.     

广东某游泳馆大跨度结构设计

广东水利电力职业技术学院游泳馆为双层大跨度建筑,对大跨度楼盖进行了矩形钢管混凝土柱、钢桁架结构方案与钢筋混凝土柱、预应力混凝土梁方案的经济性比较,介绍了有粘结预应力混凝土梁的设计及大跨度楼盖的舒适度验算情况。对屋盖进行了单层柱面网壳与双层柱面网壳的方案比较,得出双层柱面网壳经济性更好、施工更方便的结论。     

双层圆柱面网壳的地震反应研究

系统地研究了双层圆柱面网壳的竖向和水平地震反应,分析了各结构参数对双层圆柱面网壳地震内力的影响,得出了许多有意义的结论,并给出了该类结构抗震设计的建议.     

某大跨度干煤棚网壳结构设计及优化研究

以某大跨度干煤棚网壳结构为研究对象,在柱面双层网壳结构方案的基础上,提出采用折柱面双层网壳结构的优化方案,通过建立多个计算模型,分析对比不同折线坡度、网壳厚度对结构承载力和用钢量的影响,确定最优的结构几何参数。研究结果表明,在相同用钢量的情况下,折线坡度为9.16%、网壳厚度为4.4m左右时,折柱面双层网壳结构极限承载力比柱面双层网壳结构提升27.3%。     

周边局部为双层的球面网壳屈曲规律和特性

以中部单层、周围局部双层的球面网壳为对象,采用Newton-Raphson增量迭代及弧长法对结构进行了非线性有限元分析,总结了此类网壳结构的失稳规律,并且得出了结构由单层过渡到双层时临界荷载的变化规律。研究结果表明,局部双层网壳能够明显改善单层网壳的稳定性能,提高其网壳的屈曲荷载,既具有双层网壳的稳定性,又能节省钢材,是一种理想的空间结构形式。     

预应力双层柱面网壳整体稳定性分析

双层柱面网壳结构是一种新型空间网壳结构,近几年得到快速发展,相关理论也更加成熟.但是预应力双层柱面网壳的研究却不多,理论计算分析也不完善,尤其对其稳定性的研究更是少之又少.利用有限元法,考虑不同矢跨比、荷载分布及预应力水平对预应力双层柱面网壳稳定性的影响,并与对应的双层柱面网壳结构进行对比,分析预应力作用下网壳的稳定特性.     

水泥厂大跨度空间网壳结构设计方案研究

目前水泥厂石灰石预均化库用到的空间网壳结构最大跨度为98m,为适应水泥厂建设规模不断扩大的发展要求,跨度超过100m的空间网壳结构将成为今后结构设计的趋势.本文在分析了单层网壳、双层网壳、弦支穹顶等常规结构体系应用的局限性后,着重分析了适应大跨度要求的多层网壳结构体系,并提出了主从网壳结构体系的概念.根据以往石灰石预均化库的设计要求,分别对150m、200m和300m跨度的屋盖采用双层网壳、三层网壳、主从网壳等三种结构体系,进行静力分析并对其静力特性、经济指标等进行了比较分析.研究表明,跨度150m以上结构不推荐使用单层网壳,可以采用双层网壳或主(双)从(单)网壳;跨度200m的结构使用双层网壳可以节省钢材量,但螺栓直径有可能超过常规螺栓直径的最大规格而需要使用昂贵的大直径螺栓,而三层网壳具有杆件长度小、杆件截面尺寸小、整体刚度大、内力峰值低、螺栓和螺栓球直径小等优点,更能适应大跨度网壳的要求;跨度300m的结构使用三层网壳和主从网壳结构体系,而后者在用钢量上更占优势.     

组合网壳屋盖整体结构分析

结合某体育馆钢结构屋盖工程,采用了由中部双层网壳和外围单层网壳形成的支承于周边立柱的组合网壳结构。通过整体结构的有限元分析,证明在外荷载作用下,结构整体刚度较好,边界约束方式对其无显著影响,结构的力流方向以沿短跨方向传递为主。双层网壳、单层网壳和外围立柱组合形成协同工作状态。刚度较大的双层网壳对整体结构刚度无明显提高作用,整体结构的刚度取决于双层网壳的下部支承结构。     

某办公楼屋面双层双曲网壳的分析与设计(一)

本文介绍了低烈度区,某办公楼屋面上的双层双曲网壳的设计,该网壳横断面为扇面形,平面为夹角30°扇面,为圆弧扁壳体。本文对该双层双曲网壳的受力特点进行了讨论,根据整体计算结果对网壳的支座设计选用进行了探讨,对杆件采用及材料进行了统计。通过有限元软件MIDAS对该双层双曲网壳的分析,对该异形扁壳结构体系的受力特点进行了有益的探讨。本文得出的若干结论可为类似工程提供参考。     

北京奥运会自行车馆双层球面网壳结构的设计与施工方法

北京奥运会老山自行车馆屋盖采用带环梁的双层球面网壳结构,网壳支承于倾斜的人字型钢柱之上,覆盖直径达149.536m,建成后将成为我国跨度最大的双层球面网壳结构之一。该结构跨度大,矢跨比小,网格杆件较多,设计、施工存在着较大的难度。因此采取何种结构体系,如何进行合理的计算模型分析与施工都需要进行深入的分析与有效的论证。本文对该结构的设计与施工进行了较为全面的介绍与分析。     

局部双层叉筒网壳的非线性和线性分析

叉筒网壳由圆柱面网壳交贯而成,局部双层叉筒网壳是介于双层叉筒网壳和单层叉筒网壳之间的网壳结构形式.本文首先提出了三种局部双层网壳的构成方式,继而针对局部双层叉筒网壳的布局特点,对其进行了非线性、线性、刚接、铰接等多种计算模型的比较分析,揭示了双层区域的线性性质和单层区域的非线性性质,进而有的放矢地提出了＂非线性-线性联合＂这种适合局部双层网壳分析的合理、准确、高效的方法.