气肋组合式冰壳结构受力性能分析与现场监测

采用气膜作为施工模板,通过喷射纤维复合冰材料建造的大跨度冰壳结构,具有受力合理、施工高效、新颖美观等优点.由于冰材料具有较强的温度敏感性及蠕变时效特性,因此针对冰壳结构服役期的健康监测与安全性评估至关重要.为此,以2017年冬季开展的气肋组合式冰壳结构为背景,分析了该类冰结构的受力性能,研究了适用于冰壳结构的现场监测技术,并基于监测结果,对冰壳结构服役期间的响应变化规律及成因进行了归纳分析.同时,提出了气肋组合式复合冰壳结构的安全评估意见与建议.结果 表明:气肋组合冰壳整体受力性能合理;环境温度和日照辐射是影响冰壳结构长期性能的主要因素,应当重点关注环境温度高于-5℃时冰壳结构响应的变化.     

密肋复合板结构非线性数值分析模型研究与验证

综合考虑密肋复合墙体的外框、肋格和填充砌块三部分构成特性,基于通用有限元分析软件,运用分层壳理论及纤维模型理论并结合自定义材料子程序模型,建立了不仅能反映密肋复合板结构整体受力特性还能反映构件开裂、挤压等局部受力特性的密肋复合板结构非线性数值分析模型。通过对3个构件试验和1个结构试验进行数值模拟计算,模拟结果与试验数据吻合较好,验证了本文数值分析模型可用于密肋复合板结构的滞回性能模拟,并具有较高的计算精度。     

高抗力波纹拱板-钢筋桁架-混凝土组合拱壳的选型及施工研究

拱壳结构应用在防护工程中具有高抗力及经济等特点,早期限于技术与经济条件多为单纯的钢筋混凝土结构.随着工程技术的进步,用钢与混凝土组合而成的拱壳结构不仅具有高抗力的特点,而且施工也极其方便.首先对拱壳结构进行选型研究,根据拱壳结构在防护工程中的受力特点,提出了波纹拱板-钢筋桁架-混凝土组合拱壳及钢骨混凝土组合拱壳两种结构形式,分析了它们在冲击波荷载作用下的动力响应.然后从施工角度考虑,进一步研究了组合拱壳在施工过程中的受力性能以及所能提供的的方便性,为工程实践提供依据.     

钢纤维混凝土密肋复合楼盖结构体系非线性有限元分析

钢纤维混凝土密肋复合楼盖将材料的复合与结构的复合有机的结合,具有良好的受力及保温隔热等性能。通过利用非线性有限元方法,对钢纤维密肋复合楼盖结构体系的受力性能进行了全过程分析,并通过改变钢纤维含量进行参数讨论。建模过程中钢纤维的作用主要通过修改混凝土的本构关系及弹性模量等参数来体现,同时不考虑钢纤维与混凝土间的粘结与滑移...     

气承与气肋组合式充气膜结构的研究与应用

介绍了一个气承与气肋组合式膜结构试验室工程,用于大型气球充气试验,要求便于拆卸、移动和重新组装.该工程包括两部分,主体部分为半个椭球,附属部分为一圆柱面,在圆柱面的端部需要开设一个保证卡车载有外轮廓尺寸20m×20m水滴状气球通过的大门.对气承式膜结构进行了找形分析及荷载分析,对气肋拱及气肋梁柱体系进行了荷载分析,文中给出结构变形图、膜单元受力状态示意图等计算结果,并给出一些有益的结论和建议.     

戴河大桥拱肋施工线形控制技术

高速铁路戴河大桥钢管混凝土系杆拱桥拱肋线形是钢管拱桥施工质量的重要评价指标之一,关系到成桥后的结构受力性能和拱桥的使用寿命。因此,必须确立一套完整的拱肋受力计算方法及施工保证体系,使成桥后的拱肋线形满足设计要求。大型有限元分析软件ANSYS计算模拟了施工过程中拱肋的受力变形,介绍了钢管拱在加工、吊装定位、焊接以及拱肋混凝土灌注等施工各阶段拱肋的线形控制与监测等技术。     

框架-密肋复合墙非线性地震反应分析

随着技术的发展和人们的需要,许多前沿技术、新型结构形式和材料应用到住宅结构中。减轻结构自重,提高抗震能力,增强保温节能效果,简化施工方法是当今建筑结构的发展趋势。建立合理的力学分析模型,对其理论体系的完善及推广至关重要。本文根据框架-密肋复合墙板的受力机制,以及抗震性能等前期研究成果,建立空间有限元分析模型,对密肋壁板轻框结构的抗震性能进行了研究,运用有限元模拟软件建立框架-密肋复合板的结构模型,分析在地震作用下结构模型的层间位移、加速度等变化规律,讨论框架-密肋复合墙结构整体抗震性能。     

钢纤维混凝土密肋复合楼盖体系动力特性的有限元分析

钢纤维混凝土密肋复合楼盖包括材料的复合与结构形式的复合,具有良好的受力及保温隔热等性能。本文利用非线性有限元方法,对钢纤维密肋复合楼盖结构体系的动力特性进行了分析,并通过改变钢纤维含量(0%、1%、2%和3%)、预应力大小及分布范围、边梁约束条件等进行参数讨论。本文对各参数对结构体系自振频率及振型产生的影响进行分析并得到了一些规律性的结论,对进一步研究该体系的动力性能有一定的指导意义。     

密肋复合墙体等效斜压杆模型

结合课题组前期的研究成果,对一种新型结构的主要受力构件——密肋复合墙体的弹性简化计算模型进行研究。在密肋复合墙体框格单元试验的基础上,探讨框架梁柱刚度、填充材料力学性能等主要因素对密肋复合墙体框格单元受力性能及破坏形式的影响;将墙体中的填充块对整体墙体的作用等效为铰接于钢筋混凝土框架的对角斜压杆,并分析、构造出等效斜压杆宽度的计算公式;在此基础上,建立适用于密肋复合墙体的刚架-斜压杆简化计算模型并推导出刚架-斜压杆弹性抗侧刚度公式。理论分析表明:刚架-斜压杆能够较好地反映密肋复合墙体的真实受力性能,是一种合理的简化计算模型。     

密肋复合墙体受力机理及抗震性能试验研究

密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件,其受力特点与抗震性能不同于普通的混凝土构件,是密肋壁板结构体系计算理论与设计方法研究的基础核心。本文通过对密肋复合墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,介绍墙体的主要破坏形态和破坏过程;分析墙体的受力特点;探讨墙体的承载能力、延性、耗能等抗震性能;提出墙体的恢复力模型。试验结果表明:墙体的破坏模式主要分为剪切型破坏、弯曲型破坏、剪切滑移型破坏、复合型破坏,其中剪切型破坏属于密肋复合墙体合理的破坏模式;墙体的破坏过程大体可分为弹性阶段、弹塑性阶段、破坏阶段,其对应不同的力学模型;墙体中肋梁、肋柱与内部填充砌块、墙板与外框具有良好的共同工作特性;墙体的恢复力模型可以采用退化四线型。研究表明:密肋复合墙体是一种轻质、高强、节能、抗震性能良好的结构受力构件。