弦支穹顶结构施工技术及施工全过程模拟方法

弦支穹顶结构由于拉索的存在,其施工阶段的力学性能与其使用阶段不尽相同,其受力状态可能更为不利。通过系统研究弦支穹顶结构实际工程的施工工艺,提出包括施工顺序、预应力张拉施加方式、临时支撑系统和预应力张拉方式等4个关键施工参数,研究了弦支穹项结构张拉环索受力机理,并根据此张拉机理和所提关键施工参数建立了有限元分析的时变模型,编制了相应的计算程序。算例分析表明,应用该计算模型和方法,可以对弦支穹顶结构的施工过程进行精确控制,具有较强的适用性。     

复杂大跨空间钢结构非线性有限元稳定分析

由于工程应用中空间钢结构跨度增大导致结构整体失稳问题越来越突出,且现有规范缺少专门的大跨空间钢结构设计方法,因此,针对大跨空间钢结构设计中需要对具体结构进行非线性有限元整体稳定分析来保证结构安全性的问题,简单介绍大跨钢结构稳定分析的概念,对某具体工程实例的大跨钢结构屋盖进行完善结构和带缺陷结构的大位移弹性整体稳定和弹塑性稳定分析.通过比较数值仿真结果,总结此类大跨空间钢结构的整体稳定特点,为类似工程的设计提供有价值的参考资料.     

大跨度刚性空间结构地震反应的静力弹塑性分析方法

为了研究大跨度刚性空间结构在地震作用下的静力弹塑性,基于Push-over方法提出了一种适用于大跨度刚性空间结构地震反应分析的静力弹塑性分析方法,即Push-down方法;建立了相应的结构弹塑性能力谱和地震非弹性需求谱,并提出了2种竖向加载模式,即1阶模态加载模式和多阶模态共同作用的加栽模式;通过2个数值算例,验证了Push-down法的有效性和精确度,同时给出了该方法的适用范围.     

埃及CBD标志塔超高层施工模拟分析

以埃及CBD标志塔超高层项目为背景,针对海外工程施工特点,研究核心筒领先层数对超高层框架-核心筒结构竖向位移的影响,并根据实际施工进度计划,对埃及标志塔进行施工全过程模拟计算,分析得到了埃及标志塔施工过程中,核心筒与外框柱的竖向位移和内力的分布模式与变化规律,以及混凝土收缩-徐变等因素对结构整体受力性能的影响特征,为该工程施工提供了计算数据和控制依据,同时也为了解海外工程结构的施工特点与控制技术提供有益借鉴.     

既有网格结构损伤检测与模拟方法研究进展

网格结构在使用过程中会产生不同程度的损伤,损伤的累积会导致结构承载性能的降低甚至倒塌。基于现有研究成果,首先阐明了结构损伤检测过程中样本选取方法的研究进展与不足,指出了概率抽样方法的合理性与局限性;在结构损伤的参数化表征方面,总结了基于损伤力学与断裂力学等研究方法的成果,指出了不同方法在应用过程中面临的问题;在结构损伤的模拟方面,介绍了若干含损伤及缺陷模型的构建方法以及其适用性。最后,总结了网格结构损伤检测与模拟过程中面临的主要问题与针对性的研究思路。     

大跨度空间结构地震响应组成分量研究

应用振型叠加法进行大跨度空间结构地震响应分析时,常存在计算效率低、难以考虑地震作用随机特性等问题。为此,对大跨度空间结构的地震响应组成分量,包括准静力响应和共振响应进行研究和定义;根据响应分量的组成研究,提出适用于大跨度空间结构地震响应振型叠加分析法的修正策略;以两类典型的大跨度结构形式为算例,对各响应分量的特性及分量间相关性的影响进行研究,总结大跨度空间结构地震各响应分量的分布特征。     

上海市《钢结构检测与鉴定技术规程》编制简介

近年来，钢结构工程的破坏或倒塌事故，造成了重大伤亡和损失，因而，对既有钢结构进行定期的或（和）灾害后的检测及安全性评定是非常必要且紧迫的，尽快制订相应的国家或地方性检测与鉴定规范，是防止钢结构破坏或倒塌、减轻生命财产损失、保障社会安定的重要措施，符合我国防灾减灾的战略决策。根据上海市地方标准编制与修订计划，2005年同济大学会同有关单位组成编写组，参考国内外已有理论技术成果，进行了若干相关研究，完成了上海市DG／TJ08-2011-2007J10973-2007《钢结构检测与鉴定技术规程》的编制，为上海地区钢结构检测、鉴定提供了统一的技术标准，也为国内其他地区提供了可以借鉴的技术标准。对规程的编制背景、主要内容、应用范围进行简要介绍。     

铝合金板式节点弯曲刚度理论分析

根据铝合金板式节点的弯矩-转角试验曲线,将其弯曲刚度性能分为螺栓嵌固、螺栓滑移、孔壁承压和节点失效四个阶段,提出考虑弯矩和轴力共同作用的弯曲刚度四折线模型。通过理论分析推导出各阶段节点的弯曲刚度以及所对应的临界弯矩值。分别建立数值模型对螺栓嵌固阶段和孔壁承压阶段的刚度进行模拟。在数值分析结果的基础上,拟合得到了节点弯曲刚度公式。最后,将理论公式和试验结果进行了比较,四折线模型和试验结果吻合良好。     

空间钢结构施工过程监测关键参数及测点布置研究

针对施工过程中监测关键参数的选择方法与测点布置原则进行研究。根据施工过程是否有动力效应,将监测类型分为静力监测和动力监测两种。基于静力平衡方程求解和结构施工系统稳定问题,提出静力监测关键参数应包括最大应力、最大变形、变化率最大的应力和变形、变化最大支座反力、失效模式特征参数、温度和风荷载;基于结构动力失稳和动力强度破坏模式,提出动力监测关键参数应包括最大振动加速度、振动频率、结构最大位移、构件最大应力、特征动力变形以及结构运动速度。根据施工过程结构和系统的数值分析以及施工过程结构的运动过程模拟结果,提出静力测点和动力测点应分布在失效模式最不利的位置,进而根据实际施工过程监测经验以及监测参数的性质,提出应将构件分为轴力构件和弯曲构件分别布置应变测点,变形测点应布置在节点处或构件中部。以"生命之环"钢结构工程施工过程监测为例进行对比分析,监测值与理论值吻合较好,验证了本文方法的有效性。     

基于振型贡献系数的空间结构振动反应研究

高阶振型对结构振动反应影响的大小与结构的类型直接相关,现有研究对象主要为高层建筑或大跨度桥梁,而针对大跨度空间结构高阶反应的研究,特别是基于振型贡献系数研究高阶反应相关参数的规律变化,目前还很少.本文以刚性大跨度单层扁网壳结构为研究对象,分析比较反应大小不同的振型贡献系数及其累积趋势变化.提出结构特征点刚度比参数ρ的概念,并同时采用结构矢跨比f和特征点刚度比ρ两个参数表征单层网壳的刚度特性,研究不同f和ρ对高阶振型贡献系数的影响;采用典型硬土场地地面运动的加速度设计谱表征地震激励,对比分析不同ρ和f对高阶振型加速度谱坐标的影响.基于振型贡献系数和加速度反应的变化规律比较结果,总结出单层扁网壳振型反应的分布特征和显著程度,提出了判断单层网壳结构振型反应绝对贡献大小以及高阶振型在弹性地震设计反应谱上的卓越周期区域的方法.本文关于高阶振型反应规律的研究成果,也适用于其他类型刚性空间结构的地震反应分析.