混合支座约束下网架特性分析

为了有效地释放网架的温度变化、地震引起的水平位移,在工程中常选用橡胶板式支座与滑动铰支座配合使用.应用3D3S有限元软件分析混合支座下网架的受力特性,得出混合支座下网架的静力特性与动力特性,分析结果表明该类支座约束能较好的释放水平位移.     

利用分度圆半径优化并联机器人的设计

基于对六自由度并联机器人运动学的分析,提出了一种通过改变下平台铰点支座分度圆半径来优化并联机器人结构的设计方法.为了避开复杂的正解分析,该方法利用机构反解进行结构分析.通过选取一些离散的机构参数,达到分析机器人运动性能的目的.仿真结果表明：适当选取下平台铰点支座分度圆半径能更充分地利用系统的动力源,提高工程的经济性.     

汽车起重机变幅机构三铰点的合理确定

对汽车起重机变幅机构三铰点进行了运动分析和受力分析,合理确定了变幅机构三铰点的位置,得出起重特性曲线,并给出了三铰点各结构参数的调整方法。     

平铰拱桥受力分析的迭代法

平铰拱桥结构的受力分析属于边界非线性力学问题,目前的一些方法受力分析不太明确,对变截面、复杂形状截面等平铰拱桥无法进行计算.针对这种情况,提出了确定平铰截面抗力系数K的新方法,建立了计算平铰拱桥内力的迭代算法,并进行了实例计算,研究结果表明,这一方法对具有任意个平铰、任意形状截面的拱桥结构是适用的.     

嘉韶大桥刚性铰内部支座试验研究

参考有限元分析结果,对实桥进行缩尺和简化,模拟刚性铰及内部支座的实际工作环境,进行刚性铰模型试验.实验表明在受力复杂的工作环境下,聚四氟乙烯材料滑板的耐磨性稍优于超高分子量聚乙烯滑板支座,带球铰的滑板支座优于不带球铰的滑板支座.设置调节支座间隙的装置、增大滑板接触面的面积,可提高支座耐磨性,改善刚性铰的运动工作性能.     

摩擦摆支座在单层球面网壳结构隔震控制中的参数分析

为研究摩擦摆支座(FPS)的参数对网壳结构隔震性能的影响,将其应用于单层球面网壳,给出了摩擦摆支座隔震网壳的运动方程.对工程中常用的单层球面网壳的地震响应进行了时程分析,通过改变输入地震动的强度,较为全面地分析了摩擦摆支座的滑动面摩擦系数和球面滑动半径的变化对隔震结构的隔震层位移和节点加速度的影响,总结了隔震结构的地震响应随滑动面摩擦系数和球面滑动半径的变化规律,为摩擦摆支座在网壳结构应用中的参数选取提供了参考依据.     

网架设计中几个问题的探讨

网架作为一种新型的结构型式,具有整体性强、稳定性好、空间刚度大、抗震性能好、杆件受力合理、用钢量较少等优点,发展较快.徐州作为网架之乡,每年承担了全国各地大量的网架工程.笔者从所接触的网架工程设计中发现《网架结构设计与施工规程》某些提法值得商榷,另外对网架支座设计如何考虑水平反力问题作了探讨.1 网架的边界条件根据《网架结构设计与施工规程》规定,网架结构的支承条件,可根据支承结构的刚度,支座节点的构造情况,分别假定为二向可侧移,一向可侧移,无侧移的铰结支座或弹性支承.根据对实际工程分析,我认为有些地方值得探讨.     

新型大吨位铸钢支座静力性能试验研究

为了研究某新型大吨位(可以承受4500kN拉力、3500kN剪力或者6500kN压力的作用)铸钢万向铰支座在3种工况(拉力最大组合、压力最大组合、剪力最大)组合下的力学性能,通过对现有试验加载装置的加固设计以及自平衡传力装置的设计解决了该新型大吨位铸钢万向铰支座足尺试验的试验加载问题,进行了该新型大吨位铸钢万向铰支座在3种工况下的足尺静力性能试验研究,并与有限元分析结果进行了对比.试验研究表明,所设计支座受力明确、传力直接、性能可靠,支座设计能够满足规程要求,验证了有限元模型的正确性.     

三峡库区某桩锚挡墙失稳机理分析

高切坡治理方案中桩锚支挡结构体系较重力式挡土墙有着受力合理、经济等优点,但由于施工不当容易发生工程事故,因此应重视桩锚支挡结构施工力学分析。结合三峡库区某污水处理厂环境边坡施工过程中出现倒塌工程事故实例,基于施工力学分析方法,对比分析了桩锚支挡结构在设计和实际施工中的受力状态,提出挡墙失稳机理是由于未按设计要求严格采用逆作法施工,改变了支挡结构的受力状态,超过了结构承载能力,从而导致顶部锚杆被拉断,竖桩发生剪切破坏;并探讨了桩锚支挡结构体系施工要点与施工力学分析方法,提出了失事边坡处理方案。     

SMA-橡胶复合支座的力学性能及在桥梁结构中的应用研究

利用形状记忆合金材料(SMA)在相变伪弹性阶段的工作原理与力学性能,建立其在荷载和温度等因素作用下的本构模型;针对桥梁结构在外界条件激励作用下的受力特性,制作成形状记忆合金与橡胶复合桥梁支座,形成新的结构隔震装置.该装置具有自复位功能,可以改变桥梁结构中普通橡胶支座变形过大,不能恢复的缺陷,避免桥梁结构过早地出现病害.为SMA-橡胶桥梁复合支座的深入研究和广泛应用提供了理论基础.     

超静定斜拉式桁架结构的有限元分析

本文建立了一个超静定斜拉式桁架结构的有限元模型,计算了工作栽荷下的立柱基础反力、结构内力及变形,并将结果与现场实测结果进行了对比分析,证明了模型和理论分析结果的正确,为该结构的优化设计提供了有益的参考。     

Application of vulnerability analysis in structural capacity assessment and enhancement

This paper presents a structural vulnerability analysis method based on the theory of plastic limit analysis.By applying the mechanism generation method,the ultimate loading factor and the corresponding failure mode of a structural system can be obtained.The ultimate loading factor was then used to measure the performance of a structural system.The variation of this factor to different damage scenarios due to vehicle collision was investigated.To illustrate the proposed method,two cases study on statically determinate and statically indeterminate truss bridge were performed.The results of the case study showed that the susceptibility of structure performance to local damage scenarios not only depends on the location but also the severity of the damage scenarios.Based on this analysis,structural capacity can be evaluated and structural management and maintenance strategy can be made more efficiently.     

高层建筑托柱转换结构力学特点的分析与比较

结合一栋高层建筑托柱转换层结构设计 ,通过结构分析计算 ,分析比较了空腹桁架式、普通桁架式及梁式三种转换结构方案的工作机理和力学特点。分析表明 ,针对类似的转换结构工程实际 ,在进行转换层结构设计时 ,对于梁式转换结构方案可以直接取用高层建筑结构分析程序算出的构件内力进行设计 ;而对于采用普通桁架或空腹桁架转换结构方案时 ,应通过对转换结构的局部分析方能得到转换构件的详细内力。工程设计中对于本文所述的节间杆长细比较小的托柱转换结构 ,建议分别采用杆系有限元模型和普通有限元模型两种分析方法进行局部转换结构的内力与变形分析。另外 ,本文还提出了相应的设计建议 ,可供设计人员参考。     

预应力钢网架结构

为了探索一种合理的大跨度结构,本工程的屋盖采用的钢网架结构上施加预应力,此方法把高强度钢丝束挂在网架结构的下部节点上,沿着屋盖垂直方向进行张拉,使索与架共同作用,在网架上引起一种向上力,以抗由上荷载产生的正向弯矩,提高网架的强度和刚度,减少结构空间,用较少的钢材建成较大跨度的屋盖,这是大跨度中理想结构之一.     

施工阶段内力与变位叠加法及其应用

把使用阶段的结构作为受力计算对象是目前空间结构设计的常规做法,结果使得结构的最终内力、变位等与施工方法及其施工过程无关,这不符合工程实际,而传统的有限元法并没有提供能解决该问题的相应公式,提出的施工阶段内力与变位叠加法,对传统有限元法作了改进,使计算结果符合空问结构施工的实际工况,同时该计算方法还能全过程跟踪分析结构在施工各阶段以及施工完毕时的内力、节点变位和支座反力,以一座采用移动支架法施工的柱面网壳为例,用该方法计算并通过数据比较说明了常规设计方法误差存在的程度和原因,指出了空间结构设计考虑施工方法及其过程的重要性。     

北京地铁某车站明挖基坑施工监测分析

对北京地铁某车站明挖基坑施工跟踪监测,及时掌握基坑变形、支撑内力的变化动态,分析了施工过程中支护结构位移与内力的变化特征,并指导施工确保基坑稳定。测试表明：a)围护结构水平位移随工期的延续而增加,基坑开挖完成后逐渐趋于稳定,位移在第2道支撑处最大,围护结构底部位移较小;b)第1道钢支撑的轴力明显大于第2道和第3道支撑的轴力,c)在基坑阳角处斜钢支撑的轴力比其他位置钢支撑的轴力要大得多。     

基于非概率稳健可靠性的桁架结构优化设计

在结构非概率集合可靠性模型的基础上,考虑影响结构系统性能的荷载、材料弹性模量、材料抗拉强度等不确定参数,提出了桁架中压杆与拉杆的优化方法。将不确定量设定为区间,通过区间运算得到结构的非概率可靠度,使静定桁架中的杆件达到同一可靠度水平实现优化目标。并运用非概率可靠性方法对一桁架结构做了优化设计,算例证明此方法可行。     

矩形钢管焊接球节点的有限元分析与试验研究

为了解轴力、弯矩及两者共同作用下矩形钢管焊接空心球节点的受力性能与承载能力，进行了有限元分析和试验研究.采用理想弹塑性应力-应变关系、Von-Mises屈服准则，建立了基于几何非线性的有限元模型，对承受轴力、弯矩及它们共同作用的矩形钢管焊接球节点进行了大量的有限元参数分析.对4个典型足尺节点进行了试验研究，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可靠性.研究表明，轴力和弯矩共同作用的焊接球节点的轴力-弯矩相关关系与节点的几何参数无关，极大地简化节点承载力的计算方法.     

基于内力分配法的组合梁徐变应力重分布实用计算

为了获得组合梁徐变应力重分布的计算公式,以一个单轴对称并受到弯矩和轴力作用的组合梁截面为研究对象,建立混凝土徐变的微分本构关系,采用内力分配法得到组合梁弯矩和轴力重分布的微分方程组。为了避免求该方程组的精确解所需复杂的数学计算,通过有效的简化获得方程组的实用近似解,并通过算例进行精确性验证。计算结果表明：方程组的近似解与精确解的误差非常小,能达到合理的计算精度;混凝土徐变对组合梁长期应力影响显著,计算时应得到足够的重视。文中采用的内力分配法适用性较广,无论是何种荷载形式,不管结构是静定还是超静定,只要内力能换算成作用在组合梁截面中和轴处的弯矩和轴力,都可以使用该方法。     

可展桁架天线热-结构耦合分析

利用热传导 辐射理论建立方程,同时引入可展桁架天线所处的轨道条件,计算出可展桁架抛物面天线在轨运行时不同时刻的温度场;考虑结构非线性,建立结构热变形计算方程,并将热分析与结构分析进行耦合.利用Fortran语言,编制基于上述理论的有限元程序,计算出可展桁架天线在轨运行时不同时刻天线的温度场和热变形,以及不同时刻反射面的形面误差均方根（RMS）.采用热-结构耦合分析方法对算例的分析表明,该方法可实现可展桁架天线从热分析到结构分析的直接转化和耦合,可用于指导可展桁架天线的结构设计和热控制设计.