一种新型预应力穹顶体系及其受力性能

本在综合穹顶网壳结构的基础上，提出了一种新型索杆预应力穹顶结构体系，该种结构具有杆件数量少，受力合理，建筑效果好等优点，同时具有较优的经济指标，中对该种结构的受力性能作了计算分析，普与普通的网格结构作了比较，所取得的结果可供实际工程设计时借鉴。     

预应力纤维材料加固木梁研究

普通纤维加固木结构不能充分利用纤维材料的高强性能，对于构件的变形也不能起到很好的降低作用，而对纤维材料施加一定的预应力将很好解决这些问题，本对预应力纤维材料加固木梁进行了理论分析，给出在预应力条件下粘结应力的解析解，并提出简单实用的预应力施加方法——预弯法，为工程应用打下基础。     

大跨椭球面圆形钢拱结构的强度及稳定性分析

九寨沟甘海子国际会议度假中心温泉泳浴中心为一平面尺寸150m×65m的椭球形壳体。为满足建筑设计简洁通透的要求,该工程采用了沿椭球面短轴方向布置圆形钢拱结构为主要承载构件、拱间沿长轴方向布置矩形钢管作为檩条的结构方案。圆形钢拱则采用了一种新颖的上部∏形截面、下部圆管截面构成的组合截面形式。本文介绍了该结构的结构选型,分别给出了单拱结构、整体结构的内力分析、线性特征根屈曲分析及几何非线性分析的分析结果。分析表明,在升温条件下壳体结构出现很大的薄膜压应力,结构的稳定承载能力急剧下降。本文提出通过在结构中部设置伸缩缝的方法调整壳体屈曲前的薄膜应力状态,释放部分温度应力,从而达到提高结构整体稳定性的目的。     

折板式网壳结构的动力性能分析

折板式网壳结构是一种优良的空间结构,其静力性能和经济性均优于普通网架,而且建筑造型优美,形式丰富。本文采用振型分解反应谱法和时程分析法对折板式网壳结构的动内力作了研究,计算分析了结构厚度、坡度等参数对动内力的影响。通过计算表明,折板式网壳的动内力仅为相应网壳的二分之一,动内力的分布规律也有别于一般网架。除个别杆件外,折板式网壳杆件的动静内力之比约为10%。此外,采用反应谱法与时程法两者计算结果基本一致。本文计算结果可供工程设计时参考。     

巨型钢框架结构地震响应分析

应用振型分解反应谱法对巨型钢框架结构的抗震性能作了深入的研究。引入动轴力系数作为结构的抗震性能指标 ,综合比较了地震维数、参与组合的振型数、结构刚度、模态合并方法等设计参数对结构地震响应的影响 ,并探讨了增强结构抗震能力的设计方法 ,对实际工程有较高的参考价值     

大矢跨比局部双层球面网壳的形式及稳定性分析

首先比较了球面基本三角形网格的划分形式，最优网格划分法得到的网格三类型数量最少，最经济，提出了构造球面网壳局部双层形式的方法和五种具有工程应用价值的形式，采用几何非线性有限元理论，对几种网壳形式进行了深入的稳定分析，参数分析并与单层网壳的稳定特征进行了比较，本研究结果对实际工程有重要应用价值。     

ETFE气囊膜形态、结构特性与材料性能试验

进行了聚偏四氟乙烯(ETFE)薄膜单向拉伸和反复荷载试验,分析了应力-应变曲线、滞回环曲线特征;根据受约束条件的力密度法找形分析方法,建立了充气膜设计分析理论,并介绍了EasyVol充气膜分析方法;通过数值算例分析,研究了ETFE气囊膜基本形态(菱形、六边形、矩形、圆形)、矢高、气压、初应力等对找形分析的影响及相互作用;进行了气囊膜在风压、风升作用下的荷载特性分析以及结构特性参数分析。该研究对ETFE气囊膜设计具有重要参考价值。     

脉动风作用下结构基本模态的定义和识别

顾名思义,基本模态应该是结构所有模态中最重要的一阶模态,在动力响应分析中具有不可或缺的作用.传统习惯将第一阶模态作为基本模态,这对于风振响应分析是不恰当的.本文通过对模态应变能公式进行定性分析,归纳出脉动风作用下模态应变能最大的那阶模态的振型所具有的基本特征,并将这阶模态定义为结构在脉动风作用下的基本模态.按照这个定义,脉动风作用下高层、高耸结构的基本模态位于第一阶,这与传统定义相同;而对于平均风荷载全为吸力的小矢跨比穹顶结构,脉动风作用下基本模态位于高阶.脉动风空间相关性的强弱对这两种类型结构的影响正好相反.算例分析表明,模态贡献系数可以准确地识别出基本模态在模态序列中的阶次.     

新型多面体空间刚架的几何构成优化

基于气泡理论的新型多面体空间刚架系由类WP多面体单元经组合、阵列、旋转、切割而生成,它有别于传统空间结构由单元体简单组合而成。因此,基本单元的形状与尺寸、旋转轴、旋转角度、切割面位置等都是影响整体结构几何构成的重要参数,也是结构几何构成优化的主要内容。通过对这些参数的分析比较,本文提出新型多面体空间刚架几何构成的优化准则,提出最优切割面和可行切割面的重要概念,从而为建立各种高效合理、同时充分满足建筑效果的结构构成提供理论依据与可行方法。在此基础上,结合国家游泳中心“水立方”结构,具体说明了本文提出的优化原则与方法在实际工程中的应用与效果。本文研究揭示了多面体空间刚架结构区别于传统结构的一个重要特点———建筑尺寸由结构的几何构成所确定。     

局部双层柱面网壳的形式及其稳定性分析

首先提出柱面网壳局部双层形式的形成方法与原则，给出常见局部双层形式，并分析其构造特点。采用几何非线性有限元理论，对不同网壳形式进行了深入的稳定性分析、参数分析，以及边界支承条件的影响等。本研究结果对实际工程有重要应用价值。