TMD系统在单层鞍壳振动控制中的适用性分析

单层鞍壳结构的振型分布十分密集 ,振型之间的耦联比较严重 ,因此 ,是否所有形式的单层鞍壳均适宜采用TMD进行减振控制 ,针对这一问题 ,在水平地震作用下 ,选取工程常用的两向正交抛物线型、压斜杆直线型、拉斜杆直线型三种单层鞍壳进行了较为系统的研究 ,得出了一些实用性结论。     

TMD系统在单层柱壳振动控制中的参数分析

针对水平地震作用 ,系统分析了TMD在单层柱面壳振动控制中因质量变化、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。     

Levy体系索穹顶结构荷载态静力性能分析

文章分析了Levy体系索穹顶结构在使用阶段的受力性能,着重讨论了在均布荷载工况下,初始预应力幅值、矢跨比、桅杆高度等3个参数对结构静力性能的影响。     

火灾全过程中高层钢框架结构抗连续性倒塌性能及控制措施

建筑内部火灾的发生、发展过程较为复杂,采用标准升温曲线会造成过于保守或偏于不安全的结果。为研究火灾升降温全过程中三维部分铰接钢框架结构（周边刚接、内部铰接）的抗连续性倒塌性能,分析火灾场景、防火等级和支撑布置对结构倒塌的影响。研究表明：钢框架结构是否倒塌主要受升温段持续时间的影响,倒塌模式呈现明显的侧移式和下沉式特点,倒塌时间可偏保守地取为钢柱温度达到550 ℃时对应的时刻,结构受火的严重程度与其构件的防火等级有关,较高的防火等级可以防止结构在升温段发生倒塌,但也可能导致结构在降温段倒塌;为防止框架梁端在升温段和降温段发生断裂,梁端受拉承载力应分别不低于梁屈服荷载的30%和100%。在实际设计中,建议在顶层整层布置水平支撑体系,并在周边和内部布置竖向支撑体系,以防止结构发生倒塌;建议在确定结构的耐火等级时,应考虑可能发生的火灾场景,尤其要重视“长时-低温受火”的危险性。     

自由曲面索支撑空间网格结构形态优化

索支撑空间网格结构是一种新型的单层网壳形式,主要应用于玻璃采光顶结构中。由于目前对自由曲面索支撑空间网格结构形态方面的研究国内外还相对较少,为此提出了一套适用于该类结构的形态优化方法。该优化方法采用结构整体应变能为优化目标、结构高度为优化变量、共轭梯度法为优化算法。根据索支撑空间网格结构的建模方法,将优化结构整个曲面转化为优化结构的准线和母线。采用该方法对自由曲面索支撑空间网格结构进行形态优化研究,得到结论如下:首先,采用本文形态优化方法,收敛速度快,形态优化后结构的力学性能提高很大;其次,形态优化过程中平面四边形网格属性不变,优化变量少;最后,对优化后的离散网格重新进行拟合生成曲面,对该曲面重新划分网格,保证网格长度相等。重新划分网格为结构构件加工和施工提供了便利,而且结构力学性能削弱不大。     

大跨平屋盖表面锥形涡流动模型研究

基于大跨平屋盖表面旋涡流动显示试验,对兰金涡模型进行改进,在其涡核区与势流区之间添加过渡区,建立简化的二维锥形涡流动模型,给出旋涡上部流速、旋涡内部流线曲率以及屋面涡核吸力之间的定量关系。据此流动模型分析表明,旋涡内部流线曲率越大,旋涡转速越快,旋涡强度越高,且后者的影响更为显著。根据流动显示试验结果,量化各风向下大跨平屋盖表面锥形涡强度。通过考虑旋涡效应对准定常理论进行修正,给出旋涡涡核吸力的计算式,并将计算值与大跨平屋盖刚性模型风洞测压试验数据进行对比,验证锥形涡流动模型对于预测旋涡涡核吸力的有效性。     

单层球面网壳中响应面法的交叉项研究

不考虑交叉项的二次超曲面的响应面方法常用于工程结构的可靠性分析中,但在数学上无法证明该响应面构筑是否真实.本文通过对单层球面网壳在竖向简谐荷载下可靠指标的分析,发现了给定失效指标和结构位移响应之间的关系,获得了是否需要考虑交叉项进行可靠性分析的量化指标.     

工字钢-混凝土组合梁弹性约束畸变屈曲研究

约束畸变屈曲是不同于侧向屈曲和畸变屈曲的一类特殊的屈曲形式,通常发生在组合梁负弯矩区。基于弹性地基压杆方法对组合梁弹性约束畸变屈曲进行了研究。将Svensson压杆模型进行改进,考虑了腹板参与部分,并推导了两种基于改进压杆模型的变轴力稳定计算表达式。借助于有限元方法,分析了现有变轴力弹性地基压杆方法用于组合梁约束畸变屈曲的求解精度,研究结果表明：弹性地基压杆方法对组合梁作用纯弯矩及三角形负弯矩情况符合良好,但对非线性弯矩分布情况精度较差。对约束畸变屈曲引入等效弯矩假设,并对其适用性进行了分析,提出了约束畸变屈曲等效弯矩假设临界长度简化公式,进而通过三步简化实现了连续组合梁弹性约束畸变屈曲计算。图16表7参17     

大跨空间结构防火设防体系基础问题探讨

针对民用公共建筑中大跨空间结构屋面防火设防体系中的有关问题,借鉴"处方式"规范中基于构件的防火设防体系和消防安全工程方法的基本理念,利用规范摘录对比和工程实践归纳分析的方法,系统地对建立大跨空间结构屋面防火设防体系需要明确的应用场所及对象分类、设防目标及功能要求、设定火灾及设计耐火时间、荷载效应组合、失效判定准则及方法进行了探讨,提出了效应组合及失效判据的公式化建议,可作为工程防火设计及相关标准制修订的参考。     

高温下(后)10.9级高强螺栓蠕变性能研究

高强螺栓作为钢结构连接中重要的受力部件，应力水平高，高温下易产生蠕变，会导致连接节点发生大变形而破坏，影响整体结构抗火性能。为此，对10.9级高强螺栓在高温下和高温后的蠕变行为进行试验研究，通过DIC测量方法获得不同温度和应力水平下螺栓的蠕变曲线；对破坏的10.9级高强螺栓进行电镜扫描，研究其断口微观形貌和破坏机理；基于试验数据提出了高强螺栓的高温蠕变模型，并针对T形节点抗火性能进行参数分析。研究表明：高温下高强螺栓的蠕变显著，蠕变应变与温度和应力比正相关，但高温后蠕变现象不明显；高温后高强螺栓断口呈杯口状，具有脆性沿晶断裂特征，而高温下螺栓颈缩明显，呈塑性穿晶断裂特征；Field&Field蠕变模型适用于表征高强螺栓高温蠕变性能，温度、荷载和持时是影响高强螺栓高温蠕变的主要因素，螺栓蠕变对钢节点抗火性能影响较大，不考虑蠕变影响偏不安全。