轴力和弯矩共同作用下焊接空心球节点承载力研究与实用计算方法

国家游泳中心“水立方”多面体空间刚架结构中 ,杆件除承受轴力外 ,还承受相当大的弯矩 ,但目前规范对焊接空心球节点在轴力和弯矩共同作用下的设计方法尚属空白。本文采用理想弹塑性应力 应变关系和Von Mises屈服准则、同时考虑几何非线性的影响 ,建立了焊接空心球节点的有限元分析模型 ,对承受轴力、弯矩及两者共同作用的空心球节点进行了大量的非线性有限元分析。通过典型节点的试验研究 ,直观了解节点的受力性能和破坏机理 ,并验证了有限元模型的正确性。文中还推导了基于冲切面剪应力破坏模型的节点承载力的简化理论解。最后 ,综合简化理论解、有限元分析和试验研究的结果 ,提出了轴力和弯矩共同作用下的节点承载力实用计算方法 ,可供实际工程设计采用 ,也可供相关规程修订时参考     

轴力与双向弯矩作用下方钢管焊接球节点的承载力与实用计算方法研究

国家游泳中心“水立方”结构中采用了连接方钢管、且承受轴力与弯矩共同作用的焊接空心球节点。文献[1]系统研究了方钢管焊接球节点在轴力与单向弯矩作用下的承载能力并建立了实用计算方法。本文进一步对轴力与双向弯矩作用下的这类节点进行深入研究。对轴力与双向等弯矩共同作用的节点,通过有限元分析、试验研究以及简化理论解三条途径,系统研究其受力性能,并提出节点承载力的实用计算方法。而对双向任意弯矩作用的情况,提出了对单向弯矩及双向等弯矩两种情况进行线性插值的简化计算方法。     

第四届国际空间结构学术会议综述

第四届国际空间结构学术会议于1993年9月6日至9月10日在英国瑟勒大学召开，会议由瑟勒大学土木工程系主办。参加会议的有来自中、英、美、日、德、法等43个国家和地区的代表共约260人。这是一次例行而盛大的空间结构学术会议。上一届会议九年前于1984年也是在瑟勒大学召开的。     

C类膜(PVC/PES)熔接缝合节点性能试验研究

对三种C类进口膜材的熔接缝合节点性能进行了试验,主要考虑了熔接缝合宽度、不同膜材、温度历程、湿度(水浸)过程对膜缝合强度的影响,给出了详细的试验数据分析过程,同时介绍了试件制作、试验方案、试验过程,为实际工程设计应用和技术规程提供指导和依据。     

广州国际会议展览中心展览大厅钢屋盖设计

本介绍了广州国际会议展览中心钢结构设计的基本情况，主要介绍了展览大厅钢屋盖设计的有关内容。展览大厅钢屋盖采用跨度126.6米的预应力张弦立体桁架结构，是该类结构在国内最新应用的、也是跨度最大的工程。     

网状扁壳与带肋扁壳组合结构的拟三层壳分析法

本文对网状扁壳与带肋扁壳共同工作的组合结构(可简称组合网状扁壳),采用连续化的拟三层壳的计算模型,按弹性小挠度薄壳理论进行分析计算,推导建立了混合法的基本方程式。由于这种构造上的拟三层壳在一般情况下不存在中面,因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变,弯曲应变是耦合的,存在一个耦合矩阵,使得基本方程式比单层光面的符氏扁壳方程要复杂得多。对于周边简支的组合网状扁壳可求得基本方程式的解析解。文中对三向、四向组合网状扁壳进行了详细讨论,并指出了在特定条件下,可退化为一个当量的各向同性单层扁壳。对于一般网状扁壳的拟壳分析法及带肋扁壳的拟壳分析法分别属于本文的两种特殊情况。文中附有计算例题。     

鸟巢形网架的构形、受力特性和简化计算方法

鸟巢形国家体育场是 2 0 0 8年北京奥运会的中标方案 ,其屋盖主体结构实际上是由两向不规则斜交的平面桁架系组成的椭圆平面网架结构 ,每榀桁架与内环相切或接近相切 ,不妨称其为鸟巢形网架。通过研究和分析圆形平面的鸟巢形网架 ,其结构构形可简化成由统一的一类平面桁架系组成。对于周边简支的圆形鸟巢形网架 ,提出了简化计算法和相应的计算公式 ,可以方便地计算网架各杆件的内力和节点挠度。对于特定参数的鸟巢形网架 ,还给出了内力计算用表 ,以利工程利用。     

双曲抛物面拉线塔的结构分析及计算程序

本文给出了一种双曲抛物面拉线塔的计算方法。结构分析中考虑了拉线的非线性性质、支座沉降、结构的温度应力及杆身的轴向变形和扭转变形的影响,采用矩阵位移法和迭代法进行计算。为便于工程中实际应用,按本文给出的计算方法编制了计算机通用程序。1988年在北京建成的华北电力调度通讯塔就采用了本文的分析方法和计算程序。     

大跨空间网格结构风振响应主要贡献模态的识别及选取

首先简单介绍静荷载参与比例的概念和基于虚拟激励法的风振响应分析原理。考虑脉动风荷载的空间相关性,推导出脉动风作用下系统背景响应总应变能的计算公式,以及模态对背景响应总应变能的贡献,从而定义了各阶模态的模态贡献系数及模态组合的累积模态贡献系数计算公式,其中模态贡献系数可以准确地识别出所有能被脉动风激振的模态,而累积模态贡献系数可以作为模态组合合理性判别的量化标准。然后介绍了一种简单的补偿模态构造方法,并提出了模态组合的选取方法和步骤。算例分析验证了模态贡献系数和累积模态贡献系数的有效性,以及低阶主要贡献模态和高阶主要贡献模态的重要性,进而指出目前通过比较前若干阶模态的相对误差或仅考虑补偿模态的模态组合选取方法并不合理。合理的模态组合应包含绝大部分主要贡献模态,以满足累积模态贡献系数大于0.9的要求。     

索杆张拉结构的设计和施工全过程分析

索杆张拉结构体系以其简洁明确的力学概念为大跨度结构的应用创造了新的奇迹．本文从工程应用的角度，以索穹顶结构为描述对象，对索杆张拉结构的设计和施工成形分析进行了系统的研究．首先，本文首次提出基于体系平衡矩阵将杆单元内力转化为悬链线索单元内力，并可同时考虑节点荷载、保持体系设计构形的理论方法；其次，本文首次提出基于动力松驰法的控制索段原长的张拉下斜索施工分析及模拟方法．依据本文理论编制的程序成功对一小型索杆张拉结构的设计和施工过程进行了分析模拟．