单层双曲扁组合网壳设计

结合工程实例，介绍了双曲扁组合网壳的设计及保证组合网壳正常工作的措施，指出该结构受力合理，覆盖跨度大，具有广阔的发展前景。     

弦支环向折线形单层球面网壳结构的模型试验研究

环向折线形单层球面网壳是单向折线形平板网架在回转曲面结构构型中的拓展,兼有双层网架和单层网壳结构的受力特性且建筑造型优美,可用于中小跨度的开大、小孔洞的屋盖和悬挑结构。为改善环向折线形单层球面网壳的受力特性,本文提出了弦支环向折线形单层球面网壳结构,从而使得结构可以跨越更大的跨度。为研究弦支环向折线形单层球面网壳结构的受力特性,本文设计、加工了一跨度为6m的试验模型,对该试验模型展开了施工张拉分析和多级静力加载试验,并与环向折线形单层网壳结构模型试验结果进行了对比分析。研究结果表明:该结构具有良好的受力性能,试验数据与有限元分析结果之间的差异较小,理论分析正确。     

某办公楼屋面双层双曲网壳的分析与设计(一)

本文介绍了低烈度区,某办公楼屋面上的双层双曲网壳的设计,该网壳横断面为扇面形,平面为夹角30°扇面,为圆弧扁壳体。本文对该双层双曲网壳的受力特点进行了讨论,根据整体计算结果对网壳的支座设计选用进行了探讨,对杆件采用及材料进行了统计。通过有限元软件MIDAS对该双层双曲网壳的分析,对该异形扁壳结构体系的受力特点进行了有益的探讨。本文得出的若干结论可为类似工程提供参考。     

双曲空腹扁网壳结构静力特性试验研究

对双曲空腹扁网壳结构1/12缩尺模型进行试验研究,分析研究该结构在静力作用下的内力分布特性,并运用有限元软件ANSYS及空间网架设计软件MSTCAD对模型结构进行了分析.研究表明:双曲空腹网壳结构具有较好的刚度;竖向荷载作用下,弦杆以受轴力为主,腹杆主要受剪力作用,结构传力路径明确;理论计算采用的"梁-柱单元"基本能够模拟双曲空腹网壳结构的力学性能,但下弦杆件的实测值与理论分析值存在一定偏差,其原因值得进一步研究.     

几种复杂体型网壳结构的设计与选型

本文介绍了球扁壳、回转壳、双曲壳及金字塔型网壳结构的设计和选型。     

天津于家堡大跨度双螺旋单层网壳结构设计

京津城际延伸线终点站交通枢纽工程——天津滨海新区于家堡车站屋盖是大跨度双螺旋单层网壳结构,南北向跨度为144m,东西向跨度为81m,矢高为25m,其建筑外观为贝壳形状,焊接箱形杆件呈空间双螺旋交织布置,双向各有36根,共72根螺旋线构成非规则的空间曲面造型,是目前国内跨度最大的单层网壳结构.本文结合于家堡单层网壳结构,介绍其设计技术参数,重点分析风荷载、雪荷载、温度作用等荷载的分布和取值,并对单层网壳结构的静力性能和稳定性进行了分析.分析结果表明,于家堡大跨度双螺旋网壳结构的强度及位移均满足设计要求,结构体系合理,具有良好的力学性能.本文为于家堡单层网壳结构深化设计提供基础,为大跨度、非规则单层网壳结构设计提供参考.     

双曲双拱双层扁网壳施工

河北省石家庄市新华区集贸中心营业大厅工程,建筑面积9600m~2,框架结构,其营业大厅屋盖采用40m×40m的双曲双拱双层扁网壳,结构较复杂,施工难度大,为目前国内跨度较大的新颖钢结构屋盖,本文将该网壳的施工方法简述如下。     

某办公楼屋面双层双曲网壳的分析与设计(二)

本文对某工程两栋塔楼间中线弧长为46.8lm的双层双曲网壳的设计进行了介绍,并对支撑该网壳的6根钢管混凝土细长柱的受力性能进行了分析探讨.通过有限元软件,进一步对该双层双曲网壳与钢管混凝土柱进行了整体建模分析,对该结构体系的受力特点进行了探讨.本文得出的若干结论可为类似工程提供有益的参考.     

单层双曲椭圆抛物面网壳弹塑性稳定性能

基于通用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序,有计划地针对400余例单层双曲椭圆抛物面网壳结构进行双重非线性全过程分析,系统地考察了屈曲模态、塑性发展分布等特征响应,总结初始缺陷和荷载不对称分布以及考虑材料非线性等因素对网壳弹塑性稳定承载力的影响规律,对现有网壳规程中安全系数取值进行重新核定。结果表明:双曲扁网壳屈曲模态通常表现为局部结点的跳跃失稳,并主要发生在网壳角部支座或边缘跨中位置;有缺陷双曲扁网壳的极限承载力可按完整结构的74%取值,并且此类结构对于荷载不对称分布不敏感;同时建议双曲扁网壳稳定性验算中安全系数的取值应根据不同结构形式和几何参数确定,取值范围为4.67~5.16。     

双曲双扭矩形钢管网壳结构设计研究

采用ANSYS通用有限元软件对临夏民族大剧院双曲双扭矩形钢管屋盖结构进行了地震非线性时程分析和风荷载作用分析;根据分析结果初步确定结构的关键构件,并考虑几何非线性和材料非线性,对网壳关键节点受力性能进行分析;建立与关键构件规格相同的通直矩形钢管,研究2种节点的塑性发展和屈曲形态。结果表明:双曲双扭矩形钢管单层网壳结构不但具有传统球面网壳结构良好的抗震性能和抗风性能,并且能够满足多样的建筑风格;通过对比双曲双扭矩形钢管节点和通直矩形钢管节点的承载力性能和屈曲形态,能够了解结构双曲双扭矩形钢管节点的特点,为后续施工提供指导,对实际工程具有重要意义。     

双曲空腹扁网壳结构稳定性分析

以双曲空腹扁网壳为例,采用有限元软件ANSYS对该类网壳进行稳定性分析,用Block lanczos法分析结构的特征值,同时用弧长法平衡跟踪技术对结构进行几何非线性分析及考虑初始缺陷影响的非线性全过程屈曲分析,并讨论该类网壳结构对初始缺陷的敏感性问题。     

双曲索撑扁网壳结构的分析

索撑网壳是一种新型的单层网壳形式,主要应用于大跨度玻璃采光顶结构中,目前,索撑网壳结构在国内的应用和研究还相对较少。本文对双曲网壳索撑扁网壳结构的静力和动力特性进行分析,导得其简便的计算公式,并通过一个算例阐述了公式的应用。计算结果表明:双曲索撑扁网壳受力合理,拱的轴力在跨中最大,靠近周边为零,而索撑正相反,两者可互为补充。本文方法可在结构的初步设计中应用。     

预应力局部单双层扁网壳的参数分析与近似优化

预应力局部单、双层扁网壳具有较好的室内视觉效果和良好的经济性。其结构参数的确定属多级别优化问题,实施困难。为满足初步设计的需要,提出采用均匀设计法进行结构的参数分析与近似优化。它可利用现有软件来实现。作为算例,对一个柱支承预应力扁网壳进行了参数分析,得到了网壳用钢量、变形和极限荷载系数与三个主要设计参数(单层部分材料设计应力折减系数、单层部分范围和预应力值)之间的近似函数关系,并找出了满足规范要求的各参数之间的较理想的最优水平组合。设计检验说明了分析结果的可靠性。该方法可为解决类似优化问题提供参考。     

环向折线形单层球面网壳结构的试验研究

环向折线形单层球面网壳的基本结构体系兼有单、双层球面网壳结构的受力特性,且节点为铰接,是一种新型的静定空间桁架结构.为改善结构受力、满足构造要求,可在基本结构体系基础上增设内圈环杆.本文对内圈环杆加强的环向折线形单层球面网壳结构进行了全跨、半跨荷载下的静力加载试验,并将试验数据与理论分析结果进行对比.分析结果表明:该结构具有良好的受力性能,试验数据与有限元分析结果之间的差异较小,理论分析正确.     

水泥厂大跨度空间网壳结构设计方案研究

目前水泥厂石灰石预均化库用到的空间网壳结构最大跨度为98m,为适应水泥厂建设规模不断扩大的发展要求,跨度超过100m的空间网壳结构将成为今后结构设计的趋势.本文在分析了单层网壳、双层网壳、弦支穹顶等常规结构体系应用的局限性后,着重分析了适应大跨度要求的多层网壳结构体系,并提出了主从网壳结构体系的概念.根据以往石灰石预均化库的设计要求,分别对150m、200m和300m跨度的屋盖采用双层网壳、三层网壳、主从网壳等三种结构体系,进行静力分析并对其静力特性、经济指标等进行了比较分析.研究表明,跨度150m以上结构不推荐使用单层网壳,可以采用双层网壳或主(双)从(单)网壳;跨度200m的结构使用双层网壳可以节省钢材量,但螺栓直径有可能超过常规螺栓直径的最大规格而需要使用昂贵的大直径螺栓,而三层网壳具有杆件长度小、杆件截面尺寸小、整体刚度大、内力峰值低、螺栓和螺栓球直径小等优点,更能适应大跨度网壳的要求;跨度300m的结构使用三层网壳和主从网壳结构体系,而后者在用钢量上更占优势.     

扁壳温度应力的计算(一)

近年来,薄壳结构在我国建筑工程中有了迅速的发展,其中扁壳屋盖结构获得了许多的实际应用。随着薄壳结构的推广与应用,设计工作者对薄壳结构的设计计算要求考虑更多的因素(例如温度作用,振动影响以及稳定性等)。本文是以弹性理论为基础,对扁壳在温度作用下的基本微分方理的建立,边界条件的确定以及短形底双曲扁壳和圆形底扁球壳的具体解法进行了探讨,提出这两类壳体在温度作用下较精确的级数解法和近似而简捷的边界效应解法,同时对符拉索夫     

半刚性双层柱面网壳结构的动力分析

本文旨在通过数值方法分析双层柱面网壳的动力性能。建立了具有不同节点刚性的双层柱面网壳结构的有限元模型,能够合理模拟节点半刚性。采用该有限元模型对双层柱面网壳结构的动力性能进行了分析,计算了结构的自振频率。研究了节点刚度、网壳矢跨比、跨度对结构自振特性的影响规律。分析表明,随着节点刚度的增加,网壳结构的自振频率略有增加,增加幅度为1%左右。结构的自振频率随矢跨比的减小而增大,增幅约为47%,随跨度的增大而减小,减小幅度约为44%。本文的结论将对双层柱面网壳结构的设计、优化和施工提供有益的参考。     

钢拱支撑双曲网壳结构施工技术应用

以长沙冰雪世界入口综合楼屋盖钢拱支撑双曲网壳安装为背景,为实现双曲网壳结构的高精度安装,先应用深化设计软件进行三维数字控制,再采取地面散件拼装、分块整体吊装以及嵌补杆件高空拼装的安装方法,最终顺利地完成了该钢拱支撑双曲网壳的安装。经卸载模拟计算,该网壳屋盖的变形及应力均控制在允许范围内,确保了网壳的安装质量和精度。     

体育场罩棚网壳的稳定性和抗震性能分析

河南省体育场罩棚采用变厚度双层扁网壳结构形式,长度约270m,最大悬挑约55m.文章结合该工程,采用有限元非线性分析理论对网壳结构的稳定性进行了全过程跟踪分析,分别讨论了网壳结构在有、无初始安装偏差影响下的稳定性质,并在网壳结构的动力分析中,研究了结构的自振特性,然后进一步利用振型分解反应谱法,分析了竖向地震作用下网壳结构的内力系数分布情况,最后得出了实用的结论.     

节点刚、铰接时环向折线形单层球面网壳静力和稳定性能的分析研究

环向折线形单层球面网壳是一种新型的具有双层网架和单层网壳特点的空间桁架体系,结构分析简捷,加工制作方便,建筑造型优美,有推广应用前景。专门研究了当节点采用不同连接方案时,即当构成4种节点形式与杆件特性的连接构造时对环向折线形单层球面网壳基本结构体系和加强结构体系静力和稳定性能的分析,可进一步了解这种单层网壳结构的受力特性,也是对现行《空间网格结构技术规程》(JGJ 7—2001)第3.1.8条强制性条文规定单层网壳应采用刚接节点的讨论,并得出一些对工程设计有重要参考价值的结论。