肋环型索穹顶初始预应力分布的快速计算法

肋环型索穹顶是美国工程师Geigcr根据Fuller的张拉整体结构思想开发的一种新型预张力结构，并最早应用在汉城奥运会的体操馆和击剑馆。考虑到该结构是一种轴对称结构，本文提出了确定初始预应力分布的快速计算法．该法从平面径向桁架节点平衡关系入手，推导了不设和设有内拉环的肋环型索穹顶预应力杆内力一般性的计算公式。对特定参数的索穹顶结构还给出了内力计算用表。通过本文提供的分析方法、计算公式和内力计算用表，可方便快速地确定肋环型索穹顶结构的初始预应力分布，为该类结构的进一步设计和力学性能分析提供基础。     

圆柱面组合杆系巨型网格结构的优化与适宜跨度分析

对圆柱面杆系巨型网格结构 ,文中就其子结构的布置、组合杆的计算、结构整体优化计算方法等进行了分析 ;通过是否考虑两者协同承载、有无主体结构上弦杆的对比分析 ,综合考虑构造因素 ,就子结构的布置提出了两种比较优越的巨型网格结构形式 ,并对巨型结构形式与普通双层网壳就用钢量方面进行了对比分析 ,提出了各结构形式的适宜跨度范围。     

矩形钢管焊接空心球节点承载能力的简化理论解与实用计算方法研究

国家游泳中心“水立方”的新型多面体空间刚架结构采用配合矩形钢管、且承受轴力与弯矩共同作用的焊接空心球节点,目前规范对该类节点的设计方法尚属空白。在有限元分析和试验研究的基础上,进一步研究轴力、弯矩及两者共同作用下矩形钢管焊接空心球节点的承载能力及设计方法。首先推导基于冲切面剪应力破坏模型的节点承载力简化理论解,从而得到节点承载力计算公式的基本形式。在此基础上,利用有限元分析和试验结果,建立了轴力、单向弯矩以及两者共同作用下节点承载力的实用计算公式。对双向任意弯矩作用的情况,提出了基于线性插值的简化计算方法。成果可供实际工程设计采用,也可供相关规程修订时参考。     

玻璃建筑柔性支承体系的动力特性分析

柔性支承体系是玻璃建筑的常用支承结构形式，工程应用日益广泛．目前，国内对玻璃建筑柔性支承体系的动力性能研究尚属空白，本研究了其动力特性，分析了矢高、杆件截面、质量等不同参数对其动力特性的影响，希望能为进一步的研究提供参考。     

正交正放类网架结构的拟板(夹层板)分析法(下)

<正> 例1 设一正放四角锥网架,周边简支,平面尺寸45m×45m,网架高3m,网格间距3m,共选用四种杆件,其截面积为21.67cm~2、15.47cm~2、9.OOcm~2、5.80cm~2,上下弦、斜杆的平均截面积分别为A_a=17.17cm~2、A_b=13.08cm~2、A_c=7.90cm~2,荷载q=0.2t/m~2,材料的弹性模量E=2.1×10~6kg/cm~2,1/8的网架平面图如图5.1所示。     

弦支穹顶初始预应力分布的确定及稳定性分析

弦支穹顶结构体系是基于索杆张力体系和单层网壳而形成的一种新型杂交空间结构体系．本文对这种结构的初始预应力确定方法及其稳定性能进行了深入的理论研究．提出并采用了基于将结构分块的分析方法——局部分析法，并结合弦支穹顶的拓扑关系对初始预应力分布的确定进行了简化．针对联方网格型弦支穹顶结构进行了静力稳定性能分析，结果表明同单层网壳相比，尽管其用钢量增加了近30%，但其极限载荷却提高了266％。结构体系更加合理，具有很好的应用前景。 -     

大开孔单层椭球网壳-组合楼板混合结构设计及稳定性分析

本文以九寨沟甘海子国际会展中心展厅结构为工程背景,介绍了单层椭球网壳-组合楼板混合结构的分析设计过程。首先,采用相贯节点的计算理论,对该工程采用的鼓节点的设计进行了详细论述。此外,本文采用子空间迭代法对该混合结构进行了特征值屈曲分析;采用非线性有限元理论,结合N-R法和柱面弧长跟踪技术,对该结构进行了考虑初始缺陷的非线性全过程分析;并采用估算公式进行了校核。计算结果表明,特征值屈曲分析结果是局部失稳的极限荷载,而非线性屈曲分析结果是整体失稳的极限荷载。对于有局部刚度薄弱的结构,采用非线性屈曲分析得到的极限荷载更为合理。     

六杆四面体单元端板式节点受力性能研究

提出了一种可满足六杆四面体单元装配化施工要求的节点形式——端板式节点。即六杆四面体单元的弦杆与腹杆相贯焊接于端板，通过端板上的高强螺栓实现单元之间的连接。设计并制作了2个足尺节点模型，分别考察其在压弯和轴拉荷载作用下的受力性能，得到了端板节点的位移、应变发展特点及破坏形态。采用ABAQUS软件进行考虑接触非线性的有限元分析，得到了杆件、端板及高强螺栓的应力和变形。试验和有限元分析结果表明：在压弯荷载作用下，端板节点发生杆件屈曲和近节点域处鼓曲变形破坏，且杆件屈曲破坏先于节点域鼓曲破坏；节点域高应力区主要集中在三杆相贯焊接形成“谷底”处；高强螺栓在整个加载过程中最大应力约为其屈服应力的10%。轴拉荷载作用下，节点发生端板拉屈破坏；位于缺口两侧的高强螺栓发生拉弯变形，建议适当增设加劲肋和增加端板厚度，以提高端板刚度。通过数值计算得到的端板节点宏观变形、荷载-位移曲线及部分荷载-应变曲线均能与试验结果较好吻合，反映了数值分析模型的有效性与准确性。     

弦支穹顶施工张拉的理论分析与试验研究

弦支穹顶由单层网壳和其下部索杆组成。为了准确、可靠地指导弦支穹顶结构的实际施工,确保施工的顺利进行,依据各单元在初始态与零状态下无应力长度之差确定的原则,提出弦支穹顶结构的正向施工模拟计算法,并利用一跨度为8m的缩尺模型进行单根斜索逐根张拉成型的试验研究,整个张拉过程表明:单根斜索逐根张拉虽张拉次数较多,但张拉控制较为方便,能够很好地验证提出的施工模拟理论。试验结果表明:在张拉成型过程中,张拉控制的理论计算值与实测值吻合良好,说明提出的正向施工模拟计算法可便捷准确地模拟实际结构的施工。     

流固耦合理论研究进展

流固耦合(Fluid-Structure Interaction,FSI)是目前很多领域研究的热点和难点之一.与国外相比,国内在该方面的研究相对滞后或片面.本文对FSI研究现状和意义、传统风工程理论和方法、流体力学基本理论、流体力学有限元、FSI理论和分析方法等内容作了介绍,探讨了耦合界面条件、边界追踪、网格更新以及大型非线性方程求解等问题,特别对强耦合和弱耦合算法作了理论上的探讨和区分.本文可为流固耦合理论数值模拟提供理论和方法的指导.