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。     

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。     

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.     

单层柱面索撑网壳结构的形态优化

索支撑空间网格结构是一种适合于玻璃采光顶结构特点的新型单层网壳结构形式。目前对于索支撑空间网格的研究主要集中在几何建模、网格划分、整体稳定性能和静力性能等方面,在索支撑空间网格结构形态优化方面国内外的研究和应用还相对较少。采用了基于结构整体应变能为目标函数的共轭梯度法对单层柱面索撑网壳结构进行形态优化。首先,介绍了形态优化方法的选取,然后介绍了以应变能为目标函数的共轭梯度法。最后针对单层柱面索撑网壳,以结构的整体应变能为目标函数,曲面高度作为设计变量,结构的位移和矩形钢管的最大应力作为状态变量,采用共轭梯度法,通过调整曲面高度,寻找到了具有最小应变能的高刚度的较优曲面,并对该曲面进行了理论分析。     

索撑网壳——一种新型空间结构形式

索撑网壳是一种新型的空间结构形式,主要应用于大跨度玻璃采光顶结构中.本文对一40m跨度的椭圆抛物面索撑网壳结构进行了稳定全过程分析,考察了荷载的不同分布形式、不同索预张力以及不同截面等因素对索撑网壳结构稳定承载力的影响.通过对计算结果的对比分析,初步了解了索撑网壳结构的基本力学性能,为进一步将索撑网壳结构推向工程实践奠定了基础.     

预应力网壳-索穹顶结构动力性能分析

对预应力网壳-索穹顶组合结构进行动力特性研究。利用ANSYS有限元分析软件,选用LINK8和LINK10单元建立有限元模型,采用分块Block Lanczos法对自平衡预应力网壳-索穹顶组合结构进行模态分析。通过模态分析得到预应力网壳-索穹顶组合结构的自震频率和在外荷载作用下的结构自振频率,以及结构的振型图。由于预应力网壳-索穹顶组合结构有多个对称轴,所以出现多个相近的频率对,振型图中也出现多个对称的形状。     

双层双曲扭网壳的动力特性研究

以正交斜放的双层双曲扭网壳为研究对象,考虑不同跨度、矢跨比、荷载、厚度和不同支座等多种因素的影响,使用ＳＡＰ９１ 程序,采用子空间迭代法,系统地分析其动力特性,经过大量数值分析,提出双层双曲扭网壳的基频近似公式。     

折线形双曲扁网壳的构形和稳定性能分析

提出一种由三角形网格组成的新型折线形双曲扁网壳结构,探讨了该类型网壳结构的构形.使用简捷设计法对折线形双曲扁网壳结构进行了结构设计,验证了简捷设计法的有效性,计算了该类结构跨越不同跨度时所需的杆件用钢量,表明该结构体系可以满足较大跨度的建筑需要,且具有良好的技术经济指标.对折线形双曲扁网壳的线性稳定性能和非线性稳定性能进行了分析,结果显示,折线形双曲扁网壳具有较好的整体受力性能,有良好的工程应用前景.     

弦支双曲扁网壳结构的鲁棒构型分析及试验研究

针对不良拓扑布置导致的结构鲁棒性不佳问题,以系统传递函数的H₂范数为基础,建立结构鲁棒性定量评价指标和鲁棒构型求解方法。以单元相对密度为设计变量,采用变密度模型描述材料的刚度,将结构的鲁棒设计转化为连续体拓扑优化,并对大爆炸算法进行二级搜索的改进,进而求解连续体拓扑优化模型。以四点支承的弦支双曲扁网壳结构为例,分析不同荷载作用下的鲁棒构型,探索不同参数的大爆炸算法优化效果,通过静力试验和冲击试验,对优化后模型和未优化模型进行对比分析。结果表明,二级搜索的大爆炸算法可以有效地应用于弦支结构的鲁棒设计中,改进的大爆炸算法加快了收敛速度,依据鲁棒构型进行杆件布置,可显著提高结构的力学性能和抗干扰能力。     

弹性曲弯网壳及施工模拟分析

文章介绍了一种特殊的网壳—弹性曲弯网壳的建造方式,从施工方面论述了弹性曲弯网壳独特的建造过程,并使用通用有限元程序SAP2000对其典型施工过程进行有限元模拟分析。     

几何非线性有限元分析中一种广义协调平板型四边形壳元

本文在文献[1][2]的基础上构造了一种广义协调的任意四边形平板型壳元，在Total－Lagrange坐标下，推导了该单元在板壳结构几何非线性有限元分析中全部有限元列式。算例表明，该单元具有自由度少、精度高、收敛快、适应性强等优点，适用于一些复杂形状板壳结构的几何非线性有限元分析。     

网状扁壳与带肋扁壳组合结构的拟三层壳分析法

本文对网状扁壳与带肋扁壳共同工作的组合结构(可简称组合网状扁壳),采用连续化的拟三层壳的计算模型,按弹性小挠度薄壳理论进行分析计算,推导建立了混合法的基本方程式。由于这种构造上的拟三层壳在一般情况下不存在中面,因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变,弯曲应变是耦合的,存在一个耦合矩阵,使得基本方程式比单层光面的符氏扁壳方程要复杂得多。对于周边简支的组合网状扁壳可求得基本方程式的解析解。文中对三向、四向组合网状扁壳进行了详细讨论,并指出了在特定条件下,可退化为一个当量的各向同性单层扁壳。对于一般网状扁壳的拟壳分析法及带肋扁壳的拟壳分析法分别属于本文的两种特殊情况。文中附有计算例题。     

大型悬空球壳网架安装技术

大庆石油科技博物馆影(录)像厅为悬空球壳网架结构,由于施工空间狭小,故采用地面拼装与高空拼装累积提升相结合的安装技术,即先将悬空球壳网架的下半部在地面拼装后,借助固定于预应力钢梁上的手拉葫芦提升安装,在中间钢梁平台定位焊接,再以此作为球壳网架上半部高空拼装的操作平台,同样利用固定于上部的手拉葫芦累积提升,完成球壳网架上半部的安装。     

大跨度屋面钢网架(壳)结构施工技术

基于北京奥运会老山自行车比赛馆工程和北京科技大学体育馆工程,介绍焊接球形网壳屋面利用拔杆接力转换提升技术、大型螺栓球网架结构整体提升技术在工程施工中的应用.重点阐述施工工艺、应力应变监测、质量控制等关键技术.结果表明,该两项大型体育场馆工程新技术适用于施工场地狭小、安装困难、条件差的情况.同时,工期短、造价低,保证施工质量和安全.     

扁平千斤顶在核安全壳临时洞口封闭时的应用

秦山三期(重水堆)核电站核岛安全壳由底板、筒体墙、环梁和穹顶组成(见图1)。其施工顺序为:基础底板→滑模施工安全壳筒体墙→内部结构→环梁和穹顶。由于内部结构落后于筒体墙施工,在内部结构中有很多大型设备,其中排管容器最大,约4 5 0t,标高与室外地坪基本一致,为便于安装,在筒体墙上留出1个安装洞口(以下简称A洞口)。筒体墙厚1 0 6 7m (见图2 ) ,A洞口尺寸为10 82m×图2　筒体墙11 4 6m。洞口需在排管容器安装就位及内部结构施工基本完成后进行封堵,这时顶面混凝土经过了2年多的强度增长及收缩徐变,受自重作用产生挠度变形,并且已处于…     

H型钢肋环形、扁五角锥单层折板网壳结构设计

以山东滨州会展中心钢屋盖结构为工程背景,详细地分析了H型钢组成的肋环形和扁五角锥单层折板网壳结构的受力特性,同时根据变形及内力的分布,介绍了杆件、连接节点和支座节点的设计。指出在大跨度屋盖结构中,H型钢截面杆件的连接可以采用传统的钢结构连接方式,同时肋环形折板结构体系的推力自抗性能使下部结构的负担较小。     

大跨度空间结构--网壳结构的历史与发展

现代空间结构要求有最大的自由空间及最小的内支撑干扰。回顾空间结构的发展历史 ,网壳结构是能够很好满足上述要求的结构体系之一。本文较全面、系统地评述了国内外网壳结构发展历史和应用现状 ,并介绍了一些有代表性的工程实例。最后讨论了网壳结构进入 2 1世纪的发展趋势 ,探讨了网壳结构的应用前景     

异形双曲斜交网格单层网壳高空安装关键技术

针对工程狭长区域异形双曲单层网壳高空安装施工难度大的问题,对安装技术进行了攻关.局部区域采用综合吊装法配合贝雷架,利用原结构设置钢结构转换层,无需搭设竖向超高支撑架,减少高空作业工作量,降低项目资源投入,有利于项目进行高质量安全生产.中庭区域设置自由曲面造型的玻璃顶飘带,采用斜交网格单层壳结构,下设树状四枝柱支撑网壳.网壳结构安装分别采用地面拼装整体顶升及综合吊装的施工技术.工程实践结果表明,该技术网架安装过程快捷可靠,可为高精度异形双曲面钢结构安装工程做参考.     

典型无梁楼盖结构分析

无梁楼盖通常需设置采光井,因此削弱了楼板的整体性。论文采用壳元模拟楼板及柱帽,对采光井周边挡板在模型内输入与否的计算结果进行比较,比较它们之间内力的差异。分析结果表明:采光井周边挡板作为整体结构的一部分,对结构具有刚度贡献。楼板受此影响,呈现的内力分布与传统意义的楼板开洞差别很大。因此,考虑挡板的刚度贡献,对结构是有利的。在论文的后半部分,将柱帽采用八节点体单元进行模拟,柱帽的内力与之前壳单元模型进行比较。结果表明:两种单元得出的结果在数值上基本一致。