劲性索结构竖向地震位移解析解及其特性分析

目前,利用振型分解反应谱法计算劲性索结构竖向地震位移的解析解还没有被提出,本文在劲性索结构固有振动能量变分解析解的基础上对劲性索结构竖向地震位移解析解及其特性进行了研究.首先根据劲性索结构固有振动能量变分解析解得到劲性索结构各阶固有振动频率和相应的振型;然后利用振型分解反应谱法分别计算40m、65m、72m三种不同跨度劲性索结构的竖向地震位移;最后运用ANSYS有限元软件对此三种不同跨度劲性索结构进行谱分析来验证本文提出的劲性索结构竖向地震位移解析解的正确性.研究发现:(1)三种不同跨度的劲性索结构分别在8度、9度抗震设防下,依据劲性索结构固有振动能量变分解析解与振型分解反应谱法所得到的竖向地震位移曲线与ANSYS有限元软件分析得到的地震位移曲线基本重合,说明本文提出的劲性索结构竖向地震位移解析解适用于计算劲性索结构竖向地震响应;(2)在进行振型组合时,劲性索结构的前两阶正对称振型的组合位移曲线与前四阶正对称振型的组合位移曲线重合,说明劲性索结构的前两阶正对称振型对劲性索结构的竖向振动起控制作用;(3)劲性索结构竖向地震位移曲线的峰值位置并不是都出现在跨中而且曲线峰值个数不止一个,且随着劲性索结构跨度的改变而改变.此现象应该引起工程设计人员的足够重视,在进行劲性索结构设计时应考虑对这些位置采取加强措施,避免劲性索结构因变形过大而发生破坏.     

索网屋盖索桁架支承体系的非线性固有振动

研究了索网屋盖索桁架支承体系在均布静恒载作用下的非线性固有振动。采用Galerkin原理及改进的L—P法求得索桁架非线性固有振动的近似解及层间接触力的近似解。讨论分析了温度、振幅等因素对索桁架非线性固有振动及其层间接触力的影响。     

索支承实腹式钢拱结构承载性能的试验研究

本文设计并完成了一榀10m跨索支承实腹式预应力钢拱模型试验.通过对不加预应力的普通拱以及两种不同索支承钢拱的静力试验,不仅验证了索支承钢拱结构在承载性能上的优越性,而且得到了在预应力施加过程中以及在荷载作用下索支承钢拱结构内力和变形的变化规律.试验还就索支承钢拱的节点构造形式进行了探讨.本文还采用混合有限元法分析试验模型,并与试验结果进行了对比分析.     

双向多跨连续索桁架-索网结构静力分析

天津一汽成品车停放场悬索工程是双向多跨连续轴线柱间以劲性索桁架为柔性边界的新型索网结构,该结构双向索桁架正交形成矩形网格,每个矩形网格内为鞍形索网结构.介绍了索桁架-索网结构找形过程和对拉索预应力取值原则的探讨,并应用ANSYS对结构进行了考虑非线性静力分析和极限承载力计算.结果表明,索桁架作为结构的柱间连接,有足够的刚度承担竖向荷载以保证其结构的稳定,索桁架和鞍形索网能够很好地协同工作,结构具有较高安全性能.     

国家速滑馆屋面结构球铰支座施工技术

为使国家速滑馆索网结构、钢桁架结构与劲性柱组成层层传递的受力体系,满足屋面钢桁架结构通过球铰支座与主体承载结构混凝土劲性柱连接的要求,采用为索网结构与钢桁架结构变形预留空间的方法,即球铰支座安装后保持一定的滑移空间而非立即焊接牢固,防止劲性柱产生有害应力,影响工程质量.同时,为充分指导施工过程、提高施工质量,对索网结构...     

一种新型预应力空间结构——劲性支撑穹顶

基于索穹顶结构的技术难点以及高强钢拉杆性能特点,介绍了劲性支撑穹顶结构的构造.劲性支撑穹顶结构是由上部的预应力空间索网与下部的刚性支撑杆系组成的一种新型预应力空间结构.通过对不同跨度下索穹顶结构的拉索截面和劲性支撑穹顶结构刚性杆截面以及劲性支撑穹顶结构内部拉索与刚性杆截面对比分析,确定了劲性支撑穹顶结构的拓扑形式,验证了劲性支撑穹顶结构的合理性,并探讨了劲性支撑穹顶结构的发展前景与面临的主要技术问题.     

深圳太子广场支托桁架施工支撑体系选择

深圳太子广场16层及29层设有桁架层,其中16层为劲性桁架+钢桁架,29层为钢桁架,施工难度大,工期紧。对此钢桁架采用格构柱支撑体系,劲性桁架及桁架层楼层板采用高支模钢管脚手架支撑体系,保证了支撑安全可靠,钢结构悬挑桁架及环桁架安装一次到位,桁架沉降变形符合设计要求。     

关于平面劲性索结构的理论研究与参数分析

本文推荐了一种新型结果－－劲性索结构，并根据文献［１］导出的劲性索静力解析表达式，对两种类型的劲性索结构进行了系统的理论和参数分析，就支座反力及变形同双层索系进行了比较，为平面劲性索系的静力工作性能提供了较完整的概念。     

中铁青岛世界博览城展廊屋盖索拱结构设计

中铁青岛世界博览城展廊平面呈十字形布置,东西向长507m,南北向长287m,最高点标高为35m.主次方向展廊屋盖矢跨比均为1∶1.6,属高矢跨比拱形.对此屋盖结构进行了方案比选,主要对比了纯拱结构、拱桁架和索拱结构体系.综合考虑建造成本和建筑效果等多种因素后,本工程屋盖方案最终采用索拱结构体系.区别于传统采用三角形刚性...     

梅河口体育场西看台钢屋盖结构设计

梅河口体育场主体结构采用钢筋混凝土框架结构,体育场东、西看台上部覆盖钢屋盖,其中东看台钢屋盖采用平面悬挑桁架结构,西看台钢屋盖采用立体管桁架拱结构。文章主要介绍了西看台钢屋盖结构设计,包括结构选型、荷载取值、结构动力特性分析、结构弹性设计分析、结构整体稳定分析等。     

Optimum design of steel truss arch bridges using a hybrid genetic algorithm

The design of steel truss arch bridges is formulated as an optimization problem. The objective function considered is the weight of the steel truss arch bridge. The objective function is minimized subjected to the design constraints of strength (stress) and serviceability (deflection). An efficient, accurate, and robust algorithm is proposed for optimal design of steel truss arch bridges. The proposed algorithm integrates the concepts of the genetic algorithm (GA) and the finite element method. A real-coded/integer-coded method is used to realistically represent the values of the design variables. Three GA operators consisting of constraint aggregate selection procedure, arithmetic crossover, and non-uniform mutation are proposed. Finite element method is used to compute values of implicit objective functions. A numerical example involving a detailed computational model of a long span steel truss arch bridge with a main span of 552 m is presented to demonstrate the applicability and merits of the proposed method.     

常州新龙大桥主桥钢桁拱──梁安装施工技术

常州新龙大桥主桥为30.7 m+100.0 m+30.7 m三跨连续中承式钢桁架拱桥,是国内首座该类型的公路桥梁。介绍该主桥采用满樘膺架法安装钢桁拱—梁的施工方法。阐述了满樘膺架支承体系搭设、钢桁拱—梁安装、拱肋合龙及高强度螺栓施拧等施工工艺。工程实践表明,该施工方法合理,也为同类工程施工提供了借鉴。     

大空间总装试验中心结构方案选型

结合大空间总装试验中心的方案设计,对艇库结构的选型进行探讨,对比斜交立体桁架拱、单层网壳和斜交平面桁架拱组成的双层网壳三种结构形式的受力特点。结果表明最后一种方案综合效果更好,对其施工方案进行简要论述。总结以往艇库门的形式,创造性地提出圆柱面侧转式库门方案,确定悬挂吊车系统的布置方案。针对平面桁架拱斜向编织双层网壳结构方案,进行初步计算分析,总结分析中的关键问题,并提供简要分析结果。     

强震作用下大跨度拱形立体桁架结构动力失效机理研究

大跨度拱形立体桁架结构在强震下发生的失效模式有动力失稳破坏和动力强度破坏,依据已有的B-R动力失稳判定准则和评定网壳结构动力强度破坏行为的方法,研究结构在强震作用下进入塑性杆件数目及比例,以及结构最大位移变化规律.研究表明,如果超过某一荷载时,结构进入塑性的杆件比例显著增长,则该荷载即被认为是拱形立体桁架结构的动力强度破坏临界荷载.以某拱形立体桁架为背景,选取三向El-Centro波和三向天津波作为地震输入进行弹塑性时程分析,进一步验证本文的结论,通过分析可以得出该拱形桁架在强震作用下发生动力失稳破坏.     

武汉市江汉三桥主桥钢管拱桁架节段吊装

武汉市江汉三桥主桥系净跨280-0m下承式钢管混凝土桁架系杆无铰拱桥,钢管拱桁架节段的吊装采用了缆塔与扣锚塔合二为一的空间高塔框架结构及以控制扣挂系统的变位为主、索力校核为辅的新方法.通过工程实例,介绍了钢管拱桁架节段吊装施工的方法与原理、施工程序、施工布置及技术要点等.     

轻型钢管拱形屋盖结构体系的优化设计

结合实际工程设计 ,选取轻型薄壁钢管拱形屋盖的矢高、拱形桁架高度、杆件截面面积作为优化设计变量 ,以轻型钢管拱形屋盖的总造价最低为目标函数 ,建立了优化设计的数学模型 ,采用直接搜索法与准则法有机结合的综合优化设计方法 ,按规程的要求对轻型钢管拱形屋盖的几何外形及杆件的截面进行了综合优化设计 ,考虑了各种情况的荷载作用 ,编制了SLAOP软件。在中小跨度情况下 ,采用本文方法设计的轻型钢管拱形屋盖体系综合造价比传统结构体系的节约 1 0 % ,而且具有屋盖体系轻、荷载小、施工不受季节限制、周期短等优点 ,具有良好的经济效益和发展潜力。     

某大跨度钢管拱桁架屋盖结构抗震性能分析

以某餐饮公司餐饮中心的钢屋盖拱桁架结构为研究对象,首先用设计程序3D3S 8.0对结构进行初步的选型与设计,然后用有限元分析软件ANSYS研究其动力特性和抗震性能,得到了该结构的自振频率、振型特点,地震作用下的位移分布、内力等.结果表明:设计出的钢管拱桁架屋盖结构,不论是结构形式、截面类型还是截面尺寸,在地震作用下均具...     

逆作法中的大跨度拱形钢桁架转换层结构的施工技术

广州名盛广场工程,采用全逆作法施工钢结构设计方案,并且将路桥工程采用的大跨度拱形钢桁架结构应用于房建工程的转换层结构,这是一种新的尝试。如何将路桥工程的拱形桁架结构施工技术与房建工程的框架结构施工技术有机地结合起来,是本文要着重介绍的内容。     

逆作法中的大跨度拱形钢桁架转换层结构的施工技术

广州名盛广场工程,采用全逆作法施工钢结构设计方案,并且将路桥工程采用的大跨度拱形钢桁架结构应用于房建工程的转换层结构,这是一种新的尝试.如何将路桥工程的拱形桁架结构施工技术与房建工程的框架结构施工技术有机地结合起来,是本文要着重介绍的内容.     

广州亚运城体操馆结构设计

广州亚运城体操馆屋盖结构体系由比赛区直腹杆拱架体系、训练区桁架体系和飘带区单层网壳三个大单元构成,各单元通过内外环梁和H形钢梁连接。将上部钢结构与下部混凝土结构进行整体建模计算,通过节点有限元分析确定了直腹杆拱架节点刚接形式,总结了判断节点刚度的标准。通过精细分析,确定了主要受力构件——柱和直腹杆拱桁架各杆件的计算长度。对支撑体系进行优化设计,确定结构抗侧刚度。通过大悬臂端铺设应力蒙皮板计算分析,表明应力蒙皮板起到了一定的抗震作用。最后对本工程进行了弹塑性时程分析,考察了整个结构大震下的受力特征,分析表明支撑钢屋盖的内环柱及外环柱均处于弹性状态,下部混凝土柱基本处于弹性状态。