只受拉单元的修正平衡迭代方法

针对只受拉单元一般平衡方程应用中经常遇到的迭代发散或总刚奇异情况,提出了只受拉单元的修正平衡迭代方程。采用该方法,可以在计算含只受拉单元的轻钢厂房柱间支撑及大型复杂结构体系时快速得到收敛解。     

张拉整体模型制作

张拉整体的概念自二十世纪四十年代被提出以来,已有60多年的历史,但迄今为止还没有严格意义上的张拉整体功能性建筑建成,仍停留在模型和雕塑阶段,在本中我们尝试将张拉整体的思想引入广告牌和展牌支架设计,做出了一种具有实用功能的张拉整体模型,从力学和美学角度,完全可以作为广告牌、展牌支架。     

工程随机因素对索网结构初始形状确定的灵敏度分析

考虑了张拉结构找形过程中的不确定性,将这些不确定性用随机变量表示。在预拉力给定的索网结构形状确定的特殊拉索单元法的基础上,推导了等效外力向量、等效单元不平衡力向量和单元切线刚度矩阵的偏导计算式,建立了初始平衡状态几何向量的灵敏度计算迭代格式。根据平衡几何向量的灵敏度和索段长度的灵敏度,计算出索网零状态时,索段放样长度对随机变量的灵敏度,并进一步求出了放样长度均匀性的灵敏度。以此为依据,对设计参数进行修改,使索网放样长度更均匀,便于施工安装。此方法同样也可用在放样长度给定的索网找形分析中,使得其初始平衡状态的预应力更均匀,提高索网的受力性能。     

H形截面铝合金压弯构件平面内稳定承载力的试验及理论研究

以长细比和荷载偏心率为主要参数,测试了13个H形截面铝合金挤压型材偏心受压试件的稳定承载力,所有试件均在受弯平面内发生了整体弯曲屈曲。采用数值方法对上述试件进行了非线性稳定性计算,计算结果得到了试验结果的验证。对铝合金压弯构件的稳定性进行了理论分析,结果表明合金类型对稳定承载力的影响最大,修正系数η1需要对弱硬化合金和强硬化合金分别取值。推导的计算H形截面铝合金压弯构件平面内稳定承载力的线性相关公式与数值计算结果吻合较好,并在形式上与我国《钢结构设计规范》(GB 50017—2003)保持一致以便于实际应用。     

焊接铝合金压杆承载力研究

铝合金作为一种新型结构材料,在现代建筑中得到了越来越广泛的应用.国内目前关于挤压型材已经进行了大量研究,但有关焊接铝合金构件的研究很少.由于铝合金焊接后受焊接热影响较大,试件中除了产生残余应力,在焊缝附近的局部区域材料强度还将大大降低,该区域被称为热影响区（HAZ）.而对于钢结构,由于其热导率比铝材小得多,因此,只有高强钢才可能产生强度降低的热影响区,而且其强度的降低没有铝合金显著,热影响区的宽度也比铝合金小得多.这将使得铝合金受压杆件的承载力研究变得更为复杂.为此,对贴脚焊工字型铝合金中心受压杆件进行了试验研究,并将试验结果同即将颁布的国家标准《铝合金结构设计规范》及《欧洲铝合金结构设计规范》（EC9）进行了比较.研究表明,通常情况下,对于贴脚焊构件,《规范》计算值和试验结果吻合较好.     

铝合金梁弯扭稳定系数的试验研究及数值分析

本文依托国家标准《铝合金结构设计规范》编制研究项目,采用数值分析与试验相结合的手段研究了铝合金梁弯扭稳定系数的计算问题。首先根据铝合金材料的Ramberg-Osgood本构关系,近似地将梁屈曲时截面边缘纤维的切线模量应用于全截面,由此得出无缺陷铝合金梁弯扭稳定系数的计算式;接着采用有限元数值模拟技术,应用壳板单元结合材料的随动强化模型,并同时考虑构件的初始缺陷,对强硬化和弱硬化合金分别拟合出Perry-Robertson形式的铝合金梁弹塑性弯扭屈曲稳定系数计算公式;最后,针对梁弯扭屈曲时侧向扭转的特点,合理设计了一套试验装置,并进行了铝合金拉伸力学性能的测定和10根跨中受集中力作用的简支工字梁弯扭屈曲承载力的测定,通过与试验结果的比较,验证了拟合公式的正确性。     

标准低矮建筑TTU三维定常风场数值模拟研究

基于专业计算流体动力学软件平台FLUENT6提供的标准k?ε等多种湍流模型对大气边界层中的TTU(Texas Tech University Building Model)标准低矮建筑的定常风场进行了数值模拟,并将计算结果与场地实测数据及同济大学TJ-2风洞试验结果进行了比较。结果表明,多种湍流模型均能为工程应用提供有效参考,且对于此种体形简单的建筑复杂的雷诺应力模型的预测结果并不优于简单的涡粘模型,这为钝体绕流现象的数值模拟研究提供了有利依据。     

空间弯扭箱形截面构件的数字化三维建模与放样技术

空间弯扭箱形截面构件的轴线在两个主平面内弯曲,其横截面同时还发生扭转,此类构件加工详图的设计是国家体育场钢结构深化设计工作的一个技术难点.分析了空间弯扭构件的几何构造特点,研究了构件的三维造型方法,建立了对应的数字化计算机模型,编制了壁板展开放样的计算机算法.在AutoCAD图形平台上以ObjectARX和C 语言为工具开发了空间弯扭构件的三维建模及壁板展开放样的软件系统.该软件已被成功地应用于国家体育场钢结构的深化设计工作中.     

预应力SRC梁式转换结构研究综述

预应力SRC梁是在SRC梁中施加预应力的新型结构形式,在我国高层建筑的转换层中有着广阔的应用前景。本文介绍了该结构形式在我国的研究概况,给出了预应力SRC梁式转换结构的研究思路,总结了预应力SRC梁式转换结构在整体结构分析和构件分析中的若干问题,论述了研究工作的重要意义。     

聚氯乙烯膜材各向异性超弹性本构模型

为反映聚氯乙烯（PVC）膜材在拉剪耦合应力作用下呈现的大变形、非线性和各向异性等力学特性，基于纤维增强复合材料连续介质力学理论，将应变能解耦为经、纬向纤维束的拉伸变形能和两向纤维束间角度变化产生的剪切变形能，建立了各向异性超弹性本构模型。推导了适用于PVC膜材偏轴拉伸的本构模型表达式，给出了获取模型参数的具体方法，并通过堆载试验进行了验证分析。结果表明：该模型能够很好地预测PVC膜材偏轴拉伸应力-应变曲线，且较CECS 158:2015中建议模型的计算精度更高。