网壳结构的稳定性

通过荷载－位移全过程分析对各种形式网壳结构的稳定性能进行了深入研究。对复杂结构的全过程分析方法作了探讨,通过所完成的２８００余例各式网壳的全过程分析揭示了不同类型网壳结构稳定性能的基本特性,并提出了单层球面网壳、柱面网壳和椭圆抛物面网壳稳定性承载力的实用计算公式。     

大跨空间结构若干理论问题研究

大跨空间结构是我国十余年来发展十分迅速的一个领域，结构形式的创新和有力的理论研究支持是大跨空间结构健康发展的两个关键因素，文章简要介绍笔者及其梯队在悬索体系解析计算理论、单层网壳结构稳定性、网壳抗震性能和振动控制、悬索和薄膜结构的风致动力响应等理论研究领域取得的一些进展。     

单层双曲椭圆抛物面网壳弹塑性稳定性能

基于通用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对400余例单层双曲椭圆抛物面网壳结构进行双重非线性全过程分析,系统地考察了屈曲模态、塑性发展分布等特征响应,总结初始缺陷和荷载不对称分布以及考虑材料非线性等因素对网壳弹塑性稳定承载力的影响规律,对现有网壳规程中安全系数取值进行重新核定。结果表明:双曲扁网壳屈曲模态通常表现为局部结点的跳跃失稳,并主要发生在网壳角部支座或边缘跨中位置;有缺陷双曲扁网壳的极限承载力可按完整结构的74%取值,并且此类结构对于荷载不对称分布不敏感;同时建议双曲扁网壳稳定性验算中安全系数的取值应根据不同结构形式和几何参数确定,取值范围为4.67~5.16。     

营口市奥体中心体育场风压分布及风环境的数值模拟研究

基于CFX10.0软件及LINUX大型并行服务器操作平台,采用剪切应力输运(SST)k-ω,模型对营口市奥体中心体育场屋盖进行了风压分布及风环境的数值模拟,得到了体育馆屋盖表面的平均风压系数,并分析了屋面的风压、湍动能分布特性,比较了屋盖在各风向角下总升力,得出了最不利风向角和分区风载体型系数,同时给出了双屋盖、仅ROOF1、仅ROOF2等三种计算模型时屋盖表面的风压分布.通过分析可以得到,随着区域位置的变化.体型系数值有很大不同,且其对风向角的敏感程度也不同;位于上游风场的屋盖和下部建筑(看台)的存在对体育场内流场及下游风场屋盖表面风压分布有很大的影响.     

巨型射电望远镜(FAST)反射面支承结构日照温度场效应分析

研究分析500m口径球冠状巨型射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,简称FAST)反射面支承结构的日照温度场效应。借助ANSYS热分析模块,建立FAST反射面结构和实测周边地形的整体参数化有限元模型,计算最不利气候之一即夏季晴天无云天气各时刻的空气对流换热、太阳辐射、周围环境的长波辐射换热以及阴影遮挡等各种边界条件,在较为合理的结构初始温度场下,进行连续多天的时程分析,直至结构的任一点温度收敛于24h前的结果,并据此结果计算反射面结构温度变形和温度应力,给出日照下反射面形状拟合精度随时间的变化规律、结构应力的变化范围和分布规律。结果表明在日照下结构的温度场较不均匀,局部温差最高达到了11℃,较大地影响了反射面形状精度,为将来结构的设计、施工、监测以及控制提供了参考信息。     

钢拉杆与钢绞线的抗力分项系数研究

由于缺乏足够的试验统计数据,目前对于索结构中拉索构件的设计强度多采用以经验为主的允许应力法确定,或在形式上采用分项系数,但具体数值仍按允许应力法推算,这与当前以概率极限状态法为基础的规范设计体系是不协调的.收集大量的钢拉杆与钢绞线试验数据,通过数理统计得到两种拉索材料的抗力分布模式,考察影响构件抗力的不确定性因素的统计特性;验证拉索结构的荷载效应与外荷载之间存在近似线性关系,通过引入荷载效应比以及荷载、抗力的均值等统计量,将荷载抗力分项系数表达式等价为极限状态方程的形式.采用基于一次二阶矩理论的验算点法对两种拉索进行可靠度分析.最后分别给出适于工程应用的钢拉杆与钢绞线的抗力分项系数,为今后相关规范的修订提供参考.     

Levy体系索穹顶结构的受力性能研究

回顾了索穹顶结构的产生和发展历史,并对Geiger体系和Levy体系索穹顶结构进行了比较,建立了一圆形平面Levy索体系索穹顶结构模型,利用所编程序进行了两种工况下的结构承载力计算,对计算结果进行了详细的分析,提出了索佗顶结构的极限荷载状态的概念,总结归纳了该形式的索佗顶结构的受力性能特点。     

预应力箱型楼盖结构及其力学性能研究

对预应力箱型楼盖结构的结构形式、构造特点及施工方式等进行研究 ,同时运用SAP91程序及弹塑性有限元程序对 2 4m× 2 4m箱型楼盖算例进行力学性能分析 ,从而充分证实预应力箱型楼盖结构是一种合理、经济的空间结构体系 ,可满足大跨度建筑的需要。弹塑性分析结果表明 ,对于大跨度预应力混凝土楼盖结构 ,考虑弹塑性影响十分必要     

POD原理解析及在结构风工程中的几点应用

本征正交分解(POD)是压缩数据和提取随机场本质特征的有效技术.介绍了POD的基本原理及其在结构风工程研究方面的主要优点,这些优点包括仅使用少量的本征模态就可很好的重建风压场;预测风压场时可提高测压点的分辨率,根据已有的风压数据获得没有布置测压点处的风压时间序列.以双坡屋盖为例,利用风洞试验同步测量的风压数据对以上几方面基本内容进行讨论,包括风压场的重建和预测分析.通过在时域和频域与实验结果对比表明POD技术的有效性和实用性.     

TMD系统在单层球壳振动控制中的参数分析

本文针对水平地震作用，系统分析了ＴＭＤ在单层球面壳振动控制中因其质量变化、分布位置变化、所控振型个数变化对其结构控制效果的影响及其敏感性问题，并得出了一些重要结论。