BRB在既有网架结构加固中的应用

通过对天水木网架结构的静力和动力分析,对不满足的构件采用双钢管约束屈曲支撑进行加固。利用ABAQUAS有限元程序对网架加固前后分别建立模型,进行有限元静动力分析,对比分析结果,得出了采用BRB加固网架结构杆件稳定性和刚度不足是一种有效的方法。     

媒体重头文章概览

<正>《建筑结构》09/2015四坡双向异形弦支网架设计与分析随着大跨空间结构的发展,将张拉整体引入网架结构,形成了上部为刚性网架、下部为柔性预应力拉索、中间通过撑杆连接的弦支网架结构体系,这种结构受力合理,可减小结构挠度与支座水平反力,通过预应力拉索形成自平衡体系。本文结合天津市中心城区轨道交通综合控制中心钢屋盖四坡双向异形弦支网架结构,论述其设计方法,并对其进行静动力分析,考虑了支座刚度、索力调整以及张拉位置等因素的影响,并进行整体模型分析。     

长大跨网架结构的模态分析和刚度优化

基于结构的动力特性,针对某超长大跨网架结构的初步设计方案的合理性进行了研究。初步方案中网架采用横向桁架体系,搁置在下部独立钢柱上,网架内部横向桁架之间仅存在纵向水平连系杆,整体结构低阶自振模态为水平横向的半波振动,不同于一般网架结构的竖向振动,且基本周期达到0.62s,说明其整体刚度较弱,且刚度不合理。为改善结构自振模态,加强结构整体性,采取多种优化措施,包括增设横向和纵向的水平剪刀撑、纵向斜腹杆以及下部支承结构的连系梁,增加支承结构抗侧刚度等。研究表明这些措施所起的作用是不同的,针对超长大跨网架结构,要综合考虑屋盖和下部支承刚度才能保证结构整体刚度的合理性。     

肋梁式网架结构的理论分析

对肋梁式网架结构进行了理论分析,介绍了肋梁式网架结构几种不同的计算方法,在分析的过程中运用空间网架结构计算软件MSTCAD和有限元软件ANSYS对结构进行了静力和动力分析。并讨论了不同网架形式和肋梁形式对结构力学特征的影响,得出具有工程实际意义的结论。     

高层屋顶钢结构构架的方案设计及探讨

基于苏州某高层项目的屋顶钢结构构架的结构分析,提出了悬臂三角形空间桁架结构、优化悬臂三角形空间桁架结构和竖向空间网架结构三种结构方案.采用有限元软件SAP2000对三种结构进行建模计算.根据计算结果,讨论不同方案中的结构传力路径,对比了杆件应力、结构变形和动力特性等力学性能和用钢量指标,最终选择了优化悬臂三角形空间桁架...     

广饶国际博览中心弦支网架结构设计分析

广饶国际博览中心展厅屋盖具有跨度较大、结构高度受限的特点。经过方案选型分析后,综合考虑确定采用一种新型弦支网架结构。经过对比分析发现:该种结构体系用钢量较省,结构刚度较大,同时动力性能明显优于平板网架。对该体系进行预应力优化、钢材种类及网格尺寸优化设计,以加设斜拉杆方式解决了高支托平面外失稳问题,并对关键节点进行设计。     

钢筋混凝土空腹网架的静动力特性分析

本文根据有限元法的基本原理,推出了计算空腹网架静动力特性的基本公式,编制了相应的程序,并用该程序分析了一算例,同时与交叉梁系柔度法进行了比较。本文还对该空腹网架进行了动力分析,给出了该结构的前十阶频率和相应的振型。同时指出了空腹网架与一般钢网架及一般组合网架有明显的区别。本文编制的是空腹网架专用程序,可在实际工程中应用。     

平板网架结构的静动力特性分析

以正放四角锥双层平板网架为例,利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行建模、加载、前处理及后处理,并对其进行了静动力特性分析以及模态分析,得到对网架变形和内力有重要贡献的振动模态频率和振型,确定了网架在地震波作用下关键节点的时程响应曲线,所得结果对网架结构的地震效应分析具有一定现实意义,其结论可供同类工程借鉴。     

某网架结构基于改造目的承载能力验算

本文基于某活动中心网架结构维修改造可行性为目的,采用有限元分析软件M idas建立该网架的空间有限元模型,考虑橡胶支座刚度和维修改造产生的荷载变化,对网架结构的承载能力进行验算,从而确定改造的可行性。     

钢网架屋盖和混凝土支承框架的整体性分析

广州市大学城中医药大学体育馆是大跨度空间钢网架结构。工程设计中应用STAAD有限元分析程序,对钢网架和下部支承框架整体结构进行了反应谱、动力时程以及温度作用效应分析,真实地模拟这种混合结构的工作状态,完整地分析了在地震等水平荷载作用下钢网架和支承混凝土框架结构的相互作用影响。根据分析结果对结构的工作性能进行相应的评价。     

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。     

某单层球面网壳结构设计

运用3D3S空间结构计算软件对某体育中心屋盖球面网壳结构形式进行设计计算,并对各荷载工况组合下杆件应力比和结构动力特性等进行了分析,分析结果表明该结构刚度和结构振型符合要求,杆件承载力、稳定和结构变形均满足规范要求,结构设计合理。     

深圳湾体育中心钢结构屋盖设计及研究

深圳湾体育中心钢结构屋盖为超大跨度空间结构,由单层网壳、双层曲面网架及竖向支撑系统构成。单层网壳为复杂的空间曲面网格结构,采用箱形弯扭构件编织而成的四边形网格构成。竖向支撑系统包括支撑网壳的31根树形柱、支撑网架的V形柱、观景桥立柱和下沉广场西立面幕墙柱。详细介绍了钢结构屋盖的结构体系及特点,给出了结构的基本静力和动力特性,并对温度作用以及结构设计中的一些关键问题进行了深入分析。对在结构设计中起控制作用的结构稳定问题进行了全面分析和研究。通过多点多维分析和大震下的动力弹塑性分析,详细研究了结构的动力特性及抗震性能。最后,对钢结构的节点设计准则及关键节点的设计做了简要介绍。     

某机场航站楼拱壳钢屋架稳定性分析

稳定性分析是网壳结构分析中的重要内容。文中网壳为拱梁与单层网壳形成的组合空间结构,结构形式较为复杂。利用有限元程序对该网壳进行了整体稳定分析。首先对该结构的两种模型进行了特征值屈曲分析,比较了两种模型的结果,预测结构的理论屈曲强度;然后考虑网壳的屈曲模态,考虑一致缺陷模态法并引入不同的结构初始缺陷,对结构进行非线性有限元全过程跟踪分析,初步了解该网壳结构失稳的一般规律。     

福建省体育馆结构设计

福建省体育馆屋盖为球面网壳结构 ,跨度达 91 9m ,主体结构竖向及平面布置复杂 ,层 3环形楼层外挑 7 5m ,给结构设计带来较大难度。着重介绍该体育馆屋盖结构设计以及在主体结构设计中对结构布置和计算模型的考虑及处理措施 ,论述空间作用对这种中部空旷、柱网不规则且竖向受力复杂的框架结构的影响 ,可供同类结构设计时参考     

约束条件对天津极地海洋馆网壳结构性能的影响

天津极地海洋馆钢结构屋盖根据仿生学原理模拟鲸鱼的外形。"鲸鱼"身长275m,宽117m,高45.6m,采用双层网壳结构模拟;尾部背鳍高69.4m,采用空间管桁架结构模拟。通过对其屋盖钢结构主体的有限元分析,主要研究了双层网壳结构在弹性支座和固定铰支座两种不同约束条件下的静力性能、动力特性和抗震性能,分析支座刚度对网壳结构性能的影响。相比固定铰支座,弹性支座可以明显地改善屋盖双层网壳结构的力学性能,对相关课题研究及工程设计具有一定的理论价值与实用意义。     

新型阶梯式肋环型球面网格结构力学性能分析

阶梯式肋环型球面网格结构是一种新的结构形式,具有较强的建筑表现力,其结构性能介于单、双层网壳之间,具有较好的稳定承载力.通过对不同矢高的阶梯式肋环型球面网格结构的静力参数分析,得到了这种结构的基本性能特点与传力规律.通过动力特性分析,反映了结构基本的刚度分布规律.稳定性分析是壳体结构必须进行的计算,通过线性特征值与非线性极限稳定性分析计算了此类结构的失稳模式与极限承载力,从而较为全面地分析了这种结构的结构性能,得到了一些有意义的结论.     

弦支穹顶结构研究进展与工程实践

弦支穹顶结构是基于张拉整体概念并综合了单层网壳和索穹顶结构的优点后发展起来的一种预应力大跨度网格结构体系。本文在分析弦支穹顶提出的背景和力学原理的基础上,论述了国内外对弦支穹顶结构形态分析、优化设计、静动力性能、施工控制理论及其试验研究等方面的研究进展,总结了弦支穹顶相关的研究内容和研究结论。结合国内外近20项实际工程的应用,对弦支穹顶的跨度、上部网壳结构形式、下部张拉整体部分的布置、预应力施加方式、撑杆上节点和撑杆下节点等结构特性进行了分析总结,针对目前常用的预应力设计方法、节点构造、预应力张拉方案,提出了供工程应用参考的建议。指出了温度效应研究、考虑索撑节点滑移摩擦的动力反应分析、索力的测试及其补偿技术、超大跨度弦支穹顶设计理论等5项亟待解决的弦支穹顶关键课题。     

Study on the Shape Optimization of Cable-Stiffened Single-Layer Latticed Shells

The cable-stiffened single-layer latticed shell is a new type of spatial structure. In this paper, a shape optimization method is proposed for two kinds of cable-stiffened single-layer latticed shells. Firstly, an optimization algorithm is proposed to minimize the strain energy of shell. Interior-point method, conjugate gradient method and golden section method are adopted as the approach of constraint optimization, the minimization algorithm and the line search strategy, respectively. Secondly, the derivatives of stiffness matrixes of two kinds of cable-stiffened systems are discussed. Finally, optimization program is programmed in MATLAB and a numerical example is carried out. The linear buckling load, the displacement and the stress distribution of the optimized shells are investigated. According to numerical results, the structural behaviours of cable-stiffened single-layer latticed shells are improved significantly. The optimization method suggested in this paper is valid.     

单层网壳顶盖与下部罐体的协同工作性能研究

单层网壳结构已被应用于大型储液罐的顶盖结构中,而目前在此类顶盖的分析设计中,往往忽略下部罐体与上部网壳顶盖间的协同工作性能。考虑到下部罐体,利用通用有限元程序模拟上下部的径向连接刚度,分析网壳顶盖的整体稳定性能;并基于附加质量法,建立储液罐抗震简化分析的附加质量模型,研究下部罐体、径向连接刚度等因素对网壳顶盖动力性能的影响。结果表明,上下部协同工作性能对网壳顶盖的稳定性、动力性能影响较大,在结构分析设计中,应综合考虑。