某复杂大跨度站房屋盖结构静力加载试验模型设计

主次桁架、变椭圆截面钢斜柱、钢管格构式斜柱、单层椭球壳和鱼眼形结构共同组成了一复杂大跨度站房屋盖结构。为进一步了解结构的力学性能,对该结构进行了试验模型设计并完成了模型静力加载试验。模型设计过程中,在结构纵向截取有代表性的基本单元,其涵盖了屋盖的主要结构特征,并制作了1∶20的大比例缩尺模型。在模型设计中利用相似原理进行了各参数相似比的确定,然后进行了屋盖结构与下部结构间的支座条件模拟。为验证缩尺模型的合理性,对实际模型与试验模型采用有限元软件进行了相似原理验证。验证结果表明：缩尺结构模型能够反应实际结构的基本受力性能。该文的研究成果可为类似工程的模型试验设计与制作提供参考。     

大跨度双曲屋盖分区风压系数研究

大跨度双曲屋盖结构形状复杂,目前国内外规范尚未对此类结构的风压系数给出明确规定.为此,本文针对四种典型形状大跨度双曲屋盖,研究其分区风压系数,为工程实践提供有利参考.首先研究分析流场参数、屋盖自身的几何参数等对其表面风压分布的作用,分析得到最不利参数.然后针对各大跨度双曲屋盖的特点,分析并总结出在常用工程高度范围,各典型形状的大跨度双曲屋盖的分区风压系数建议值,并与现行规范中的类似情况比较,为类似结构的实际工程抗风设计提供有益的理论支持和实际参考.     

援莫桑比克国家体育场风荷载相干函数与风致响应分析

援莫桑比克国家体育场屋盖为典型的钢结构大跨度悬挑屋盖,风荷载为其结构设计的主要控制荷载.通过刚性模型表面测压风洞试验,得到了体育场屋盖的风压时程,并以此为基础,计算了屋盖表面各测点的风荷载相干函数,分析了屋盖结构不同区域测点之间表面风荷载相干函数的变化规律.另外,利用结构有限元模型,使用频域方法计算得到了结构的位移与内力均方根响应,分析了屋盖表面风荷载相干函数对风致位移和内力响应的影响以及振型数量和振型交叉项对屋盖风致位移和内力响应的贡献.结果分析表明,在进行结构风致响应计算时,不考虑各测点之间的相干函数,会低估结构的风振响应,不考虑结构振型交叉项的影响,也会导致计算结果较大的误差.     

竹材大跨度屋盖结构模型设计及理论分析

结构设计竞赛已经成为培养大学生创新、实践能力的一个新兴实践教学环节。宁波工程学院在第十届全国大学生结构竞赛中所设计的竹材大跨度屋盖结构的模型设计、结构选型、细部处理、材料分析和数值分析的全过程表明:竹材的物理缺陷对竹材的力学性能有着较大的影响;要充分理解材料性能,不应凭借主观感受判断强度大小,截面小的杆件,未必不能取代某些部位的大截面杆件;在结构模型设计的同时,模型结构有限元计算要同步进行,从而可直观了解结构构件的受力情况并随时进行优化调整。     

钢结构屋盖的卸载仿真分析及支撑胎架设计

卸载是主体结构和临时支撑相互作用的一个复杂过程,对卸载过程实施精确合理的数值模拟至关重要.以宁夏贺兰山体育场的空间管桁架钢结构屋盖为例,应用SAP2000有限元软件分析施工过程中的卸载方案,提出了钢结构屋盖在施工卸载过程中有限元分析的计算模型和卸载过程仿真计算的方法,根据计算得到的各支撑点的受力特征对两种卸载方案进行了分析比较,得出优选的卸载方案,并给出了该方案在卸载过程中各卸载步的钢结构屋盖的变形状态和构件的应力比变化情况.同时,基于优选的卸载方案,根据卸载时的最大支撑荷载对支撑胎架进行了设计.     

封闭式屋盖结构风致响应理论与试验

为了研究封闭式屋盖结构的风致响应特性,用理论方法与风洞试验进行定性与定量分析.在传统模态分析法的基础上考虑结构内压与屋盖的耦合作用,推出了模态空间不独立的频响函数矩阵来描述屋盖的风致响应特性,通过算例分析了内压对封闭式屋盖风致响应的影响机理,并对钢网架平屋盖位移响应和加速度响应在内压影响下的变化进行了参数分析.采用预应力张拉结构体系设计制作了可调刚度屋盖结构的气动弹性模型,在风洞试验中进行屋盖加速度响应的测定,试验结果与理论分析结果较为吻合.研究结果表明,考虑内压后封闭式屋盖结构的风致响应会有所减小,而墙面孔隙率与气承刚度系数是影响封闭式屋盖风致响应的重要因素.     

大跨平屋盖风致破坏开口附近的风压变化

利用计算流体动力学(CFD)软件CFX11.0,采用基于雷诺平均(RANS)方法的SSTk-ω湍流模型对大跨度平屋盖风致破坏过程进行了二维数值模拟,研究了风致连续破坏过程中屋盖开口附近风压系数的变化规律。结果表明,大跨度屋盖迎风边缘部位的风吸力最大,屋盖的风致破坏往往由这些部位开始。屋盖破坏过程中破坏开口边缘处风压发生较大变化,这是屋盖风致连续破坏的主要原因。此外,结构前后入口的大小也对破坏开口外表面风压系数分布规律有较大影响。文中定性地对屋盖结构风致破坏过程进行了数值模拟分析,可为大跨度屋盖局部抗风设计提供参考。     

常州会展中心与训练馆钢管桁架屋盖结构设计

以常州体育会展中心的会展中心与训练馆为例,介绍了钢屋盖的结构设计过程,并对屋盖结构选型、屋盖体系布置、屋盖计算分析、节点设计等方面进行了详细的阐述。     

某冰壶馆钢屋盖结构设计与分析

某冰壶馆钢屋盖结构采用单层网壳加张弦梁的杂交体系,单层网壳与张弦梁共同受力,形成良好的空间传力体系。本文详细介绍了其钢屋盖的结构构成和受力特点,并对张弦梁的撑杆高度、拉索直径及拉索预张力的大小进行探讨,从而确定合理的结构布置形式。采用有限元软件对结构进行了静动力分析、极限承载力分析以及抗连续倒塌分析,对类似结构的设计提供有益的参考和借鉴。     

扇型圆管钢屋盖桁架节点性能研究

对东莞塘厦体育馆工程钢屋盖桁架扇型节点的焊接技术采取超现行行业规范标准,进行了3个足尺扇型节点的静力性能试验和有限元分析.讨论了试验的加载装置、实测结果和有限元计算结果,给出节点应力分布及钢屋盖桁架节点极限破坏荷载.研究表明,该钢屋盖桁架节点在设计荷载、2倍设计荷载作用下,具有足够的强度和刚度;有限元计算分析与试验实测结果具有相似性,说明有限计算能够较准确地了解钢节点受力状况.最后对提高该钢屋盖桁架扇型节点的焊接质量提出建议.