大跨度拱支网壳结构的弹塑性分析理论及程序编制

拱支网壳结构体系是在综合了网壳(网架)及拱结构等优点的基础上,构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式。本文根据所确定的结构分析模型,结合现有理论,建立了大跨度拱支网壳结构的弹塑性分析理论,并编制相应的结构分析程序。算例分析表明该理论及程序是正确有效的     

柱面拱支网壳静力性能分析

拱支网壳结构体系是在综合了网壳(网架)及拱结构的优点的基础上,构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式。通过与一般柱面单层网壳结构的对比,对不同矢跨比的单层柱面拱支网壳结构考虑不同拱肋配置下的静力性能,特别是结构极限承载能力及对初始几何缺陷的敏感性进行了分析比较。介绍了几个采用单层柱面网壳结构作为屋面结构的工程实例及其采用拱肋加强后的实际效率。理论分析结果及工程应用表明,在拱结构的帮助下,柱面单层拱支网壳结构的静力性能得到了明显的改善。     

预应力拱支单双层网壳的受力性能研究

主要采用一算例对预应力拱支单双层网壳结构在两种工况下的内力及变形特点等受力性能进行了研究,得出该新型杂交结构体系整体性能得到了改善,且具有一定的应用前景的结论。     

预应力拱支双层网壳的静力性能分析

结合工程实例,通过ANSYS建模对预应力索拱结构进行了内力分析和竖向挠度分析,得出了相应结论,以期为预应力拱支双层网壳结构的工程应用提供理论指导。     

一种新型预应力空间结构形式——弦支拱壳结构

在总结拱支网壳结构力学特点的基础上,将张拉整体的概念引入拱支网壳,提出弦支拱壳结构,较好地解决了拱支网壳结构支座反力较大,下部支承结构设计较为困难的问题。结合算例分析弦支拱壳结构的静力性能、稳定性能,得出张拉整体的引入很大程度上能减小拱支网壳结构的支座反力,且较大提高拱支网壳结构的稳定性能;对比分析弦支拱壳和拱支网壳结构的基本动力特性,得到刚度和自振频率等特性。     

弦支网壳结构的静力分析

待建的安徽大学体育馆钢屋盖是由单层六角锥形网壳和索杆张拉结构组成的新型弦支网壳结构。应用有限元软件ANSYS对该屋盖结构进行了考虑几何非线性的静力分析,分析了单层网壳各组成部分对结构所起的作用及索杆结构对结构力学性能的改善作用,提出空间结构概念设计的几个方面,供结构设计参考。     

基于多向损伤累积效应的拱支网壳动力失效研究

为精确研究拱支网壳在强震下的动力性能,基于等效应变的定义,将单向损伤模型推广到多向应力状态。在ANSYS软件环境下编制了相应的用户材料子程序,可运用到大型结构的有限元计算。对拱支网壳进行强震作用下的时程分析,并总结结构的动力失效模式,同时与双线性材料模型结果进行对比,发现是否采用材料多向损伤累计效应对结构响应存在一定差异,同时发现在矢跨比较大、地震波幅值较小情况下,拱支网壳倾向于动力强度破坏,反之倾向于动力失稳破坏。     

空间桁架拱支单层椭球面网壳结构设计与分析

天津米立方建筑造型为椭球面,根据建筑造型提出型钢拱、双层网壳、拱支单层网壳三种结构体系方案并进行了初步的对比分析,综合考虑各方面因素后最终选用拱支单层网壳结构体系。建立结构ANSYS有限元模型,对结构在各种荷载组合下进行了静力分析、自振特性分析以及振型分解反应谱分析,得到了结构的受力、变形、振型以及抗震性能的特性。对不考虑檩条作用以及考虑檩条作用的结构分别进行了双重非线性稳定分析,结果表明,不考虑檩条时双重非线性稳定分析的稳定系数大于2,结构中檩条使得结构的整体稳定性提高了1/3。     

用杆系拱加强的单层柱面网壳稳定性分析

采用杆系拱助来加强单层柱面网壳的结构体系是一种新的拱－－网壳杂交结构体系，本文对这种结构体系进行了非线性稳定分析，并与相应的未加强的单层柱面网壳进行了非线性分析比较。同时本文对有无加强拱的两种柱面网壳进行了缺陷影响分析，并与试验结果进行比较。结果表明，杆系拱肋对提高单层柱面网壳稳定性的作用是显著的，同时由于杆系拱肋的加强作用，缺陷的影响也显著减小。     

弦支网壳结构中预应力拉索索力识别研究

以山西体育中心游泳跳水馆屋盖结构为例,对其预应力拉索索力识别进行了分析与计算,在实测索段自振频率的前提下,利用三种公式进行计算,对各公式的精度进行了比较与验证,为索力监测提供工程数据与实践依据。     

大跨度网壳结构抗风研究现状

对大跨度空间结构而言 ,风荷载作用是结构设计中的主要荷载之一。对于大跨度单层网壳结构的抗风设计 ,目前尚无设计规范可依。为对该类结构的风致振动进行深入研究 ,首先回顾和总结了大跨度单层网壳结构抗风设计方法及已有的风荷载模拟技术 ,并指出目前尚存在的问题 ,为大跨度单层网壳结构抗风分析提供借鉴。     

单层柱面网壳结构风振响应分析

风荷载在大跨度屋盖结构设计中常常起主要甚至决定性作用,这使得该类结构的风荷载及风致动力响应研究日益受到关注与重视。利用随机模拟时程分析方法对三向网格单层柱面网壳结构的风振性能进行了系统的参数分析,探讨了几何参数、气动参数、结构参数等因素对结构风振响应规律的影响,并在此基础上给出了可供单层柱面网壳结构抗风设计参考的风振系数。     

基于模态曲率与小波变换的网壳结构损伤识别研究

结合模态曲率与小波变换的方法对网壳结构的损伤识别进行研究。以一网壳结构的缩尺模型为例进行数值分析,假设结构35号杆件的截面出现刚度折减的轻微损伤,以模型损伤前后的模态曲率作为损伤指标进行连续小波变换,从而判断结构的损伤位置。数值分析的结果表明,利用模态曲率的小波变换系数差可以粗略定位损伤,而利用曲率模态差值的小波变换系数可以较为准确地定位损伤,且分析及数据处理过程更为简便可靠,可见基于模态曲率与小波变换的损伤识别方法对于网壳结构的损伤定位是非常有效的。     

斜拉网壳结构的构件分析和非线性动力计算

斜拉网壳结构是空间网壳结构与柔性拉索族系的有机结合。文中导出了空间杆单元几何非线性刚度矩阵,阐明了斜拉索的非线性特性和塔柱计算,给出了结构非线性动力响应计算策略并做数值分析。计算表明,该类结构频谱密集,且自振频率明显高于对应的网壳结构;反应谱法与时程分析法的计算结果差别较大,因此对大跨度（斜拉）网壳结构须用后者验算。     

网壳结构稳定性的研究进展

本文综述了网壳结构稳定性研究的历史和主要成果，评述了网壳结构稳定性研究的热点问题，并就若干的研究方向进行了讨论。     

板锥网壳结构的形态分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理 ,技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文提出板锥网壳结构的合理结构形式和分类 ,对其锥体单元进行形体分析 ,并对板锥网壳结构的选型原则进行了探讨     

后张拉整体成型局部双层柱面网壳成型过程的研究

局部双层柱面网壳可以通过后张拉闭合平板网架中预留缝隙的方法张拉而成。提出一种可用于张拉成型局部双层柱面网壳的平板理论模型,给出预测成型形状的理论公式。利用ANSYS 10.0有限元计算程序,通过不同节点连接方式模型的对比分析给出最适合张拉的理想模型。     

双层双曲线网壳结构冷却塔温度应力的研究

把双层双曲线网壳结构竖向应用于冷却塔的筒壁 ,在网壳的周围挂金属面板 ,筒壁放在底部环梁上 ,形成了上面为网壳结构 ,下面为钢筋混凝土结构的新型结构。考虑双层双曲线网壳结构冷却塔由于均匀温度场变化 ,导致筒壁内外的温差 ,产生温度应力。并且结合边界约束条件的影响来探讨该结构的温度应力。分析了冷却塔杆件在均匀温度场变化下 ,由于不能自由地热胀冷缩 ,而产生了温度应力 ,同时给出了分析方法。并且根据有限元理论 ,用VisualBasic编制了温度应力分析程序。针对具体的工程实例探讨温度应力在边界的法线方向 ,约束条件分别为固定、弹性、放松三种情况下杆件温度应力的变化规律 ,给出了一些对网壳结构冷却塔设计有参考价值的结论和建议     

基于神经网络的结构分析方法

探讨了基于神经网络的结构分析方法,建立了基于神经网络进行结构分析的通用模型框架,通过对单层schwedler型球面网壳的近似分析研究,表明本文方法的有效性,并指出了今后的研究重点和发展方向,对神经网络的推广应用具有一定的指导意义。