索穹顶结构施工过程时变力学分析

为了解决索穹顶结构施工过程分析的难题,应用非线性时变有限元方法对索穹顶结构施工过程进行了分析,全过程跟踪分析索穹顶结构在各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设计偏于不安全的结论,为该类结构的设计和施工提出指导性建议.     

索穹顶结构施工全过程分析

采用非线性时变有限元法,对索穹顶结构在各施工阶段的力学性状进行了全过程跟踪分析,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律.计算结果表明,部分杆件在施工过程中的最大内力超出设计值的47%,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设计偏于不安全的结论,最后为索穹顶结构的设计和施工提出指导性的建议.     

大跨单层折面空间网格结构施工全过程分析

以深圳大运会体育场大跨屋盖为工程背景,分析了新型＂单层折面空间网格结构＂的受力特点;基于大跨空间网格结构的矩阵力学模型,考虑结构在施工过程中几何时变、约束时变、荷载时变等特征的基础上,建立了考虑时变效应的施工状态非线性求解分析方法及其步骤,并利用ANSYS的APDL语言编制了单层折面空间网格结构的施工全过程分析程序。分析结果表明：结构在施工过程中的最大位移、最大应力均随之出现一定程度的波动;支撑内力在卸载过程中均有较大波动,其波动幅度最大接近于初始值的2倍;施工完成时结构中的应力与设计状态存在差异,位移分布也出现了不对称的现象。分析结果可为临时支撑的设计与施工过程的控制提供指导和依据。     

高层钢管混凝土结构施工全过程数值模拟

基于CEB-FIP MC90的混凝土时变模型,建立了按主从节点约束考虑钢管与混凝土共同工作的钢管混凝土时变分析模型,提出了高层钢管混凝土结构施工全过程的数值模拟方法。对某高层钢管混凝土结构进行了数值计算,计算中考虑了混凝土的收缩徐变效应和施工工序影响,与施工过程的监测结果做了对比分析。研究表明,施工过程和收缩徐变对高层钢管混凝土结构影响很大,实际结构在设计和施工中必须予以考虑。     

施工过程中混凝土结构及多层模板支撑体系时变性能研究

现代建筑施工过程中,运用混凝土结构及多层模板支撑体系进行施工已成为普遍的现象。混凝土结构及多层模板支撑体系两者属于时变结构,对混凝土结构及多层模板支撑体系受力分解,能够有效排除施工过程存在的重大隐患。本文主要探讨施工过程中混凝土结构及多层模板支撑体系时变性能,通过对多层混凝土现浇结构模板支撑体系的实验操作,得出混凝土结构及多层模板支撑体系的时变性能。     

大运会主体育场施工过程力学模拟与分析

大运会主体育馆为一大跨度单层折面形空间网壳,其建筑形态比较复杂,施工过程中的结构形式和设计成形状态下有很大差别;施工"路径"会对最终成形的竣工状态产生不同的内力和变形,与设计状态下的分析结果有较大差别,需在结构设计和施工中加以考虑.对大运会主体育馆建立有限元模型,运用施工力学的方法,按照实际的施工顺序进行施工全过程的力学模拟和分析;跟踪施工过程中结构的内力和变形的累积发展过程,分析施工过程对主体结构的影响,保证施工过程中结构的安全性,并使竣工时结构的内力和变形满足设计的要求,为设计和施工提供理论依据.     

宽幅矮塔斜拉桥最大悬臂阶段主梁受力分析

矮塔斜拉桥主梁不仅受轴向压力,还要承担相当部分的弯矩和剪力,所以其受力复杂,空间应力的不均匀现象十分严重。并且随着箱梁的宽度的增大剪力滞效应更加严重,施工过程中主梁截面剪力滞对结构的影响较成桥以后更大。本文以在建的江肇高速公路西江特大桥为研究背景,采用有限元理论,建立了拉索锚固区梁段空间有限元模型,分析最大悬臂施工阶段的主梁空间受力状态。分析结果表明该桥设置后浇段的施工方法在最大悬臂施工阶段主梁的受力状态合理,对同类桥型的设计和施工具有一定的参考意义。     

天津站交通枢纽盖挖逆作车站受力分析

采用平面杆系有限元模型,根据天津站交通枢纽具体的盖挖逆作施工步骤,运用增量法模拟了整个结构的施工过程及后期正常使用阶段的结构受力状态,重点分析了从施工到使用阶段地下连续墙的受力状态。结果表明,该工程采用盖挖逆作法施工结构受力满足相关规范要求,可为类似工程的结构设计提供参考。     

地震作用下框架楼梯参与结构整体工作的研究

以地震区典型办公楼框架为对象,研究了框架与楼梯的共同工作性能.利用大型结构软件Midas设计了考虑楼梯与不考虑楼梯的2个钢筋混凝土框架结构模型,分别采用振型分解反应谱法和时程分析法对2个模型进行了弹性地震反应对比计算分析.结果表明,考虑楼梯后结构的自振特性、结构抗侧刚度、地震作用下楼梯构件的受力状态发生明显的变化;框架结构中楼梯及其周边构件将承担更多地震力,是结构设计应加强的部位.楼梯的空间刚度效应对整体结构抗震性能影响较大.所得结论可为实际工程设计应用提供参考.     

混凝土桥塔损伤与补强的分析研究

针对某座斜拉桥的混凝土桥塔在施工缝处出现的损伤和补强措施,建立了空间实体有限元模型,仿真模拟了损伤对结构设计状态的影响,并在损伤状态下对结构进行补强,然后比较分析了补强效果。通过对设计状态、损伤状态和损伤后的补强状态这三种情况的静力计算和动力性能分析,得出了施工缝处的损伤会减小结构设计状态的刚度,而采取补强措施后,结构刚度基本能够恢复到设计水平。     

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。     

浅谈桥梁结构设计中力学与造型美的结合

简述了桥梁概念设计和桥梁结构中的力学、美学之间的关系,而计算机的内力计算从属于桥梁概念设计,结构力学直观说明了生活中简单结构隐含的力学原理.通过对各大桥型的分析,突出了桥梁结构造型实际是日常生产、生活实际的自然结构、简单结构造型甚至天然结构更大规摸的表达.所以,桥梁结构设计与施工中借鉴实用结构是有必要的.     

基于建筑信息模型的车辐式结构张拉仿真技术

针对车辐式索结构设计施工中存在的各专业信息协同不足、手动建模过程繁琐、二维图纸可视化程度较低、施工模拟仿真度较差等问题,结合某体育场屋盖工程,提出基于建筑信息模型（BIM）的张拉过程仿真技术.该技术的核心是设计施工的数据交互,通过结构分析数据提取、构件的参数化建模、二次开发程序接口编制、三维模型程序化建模、各个施工阶段分析等过程,解决了构件参数化设计、张拉过程模拟等问题.利用该技术可以完成节点深化设计,将建筑信息和结构信息整合到同一三维模型中.     

论土建工程的优化

讨论几个问题:土建工程的软科学性质;工程设计中所包含的不确定性信息的科学处理;指出工程优化的多个目标应在工程的不同阶段应分别处理;建议以广义可靠度为工程系统、结构和维修方案优化的控制参数;工程系统和结构的功能逻辑关系及各结构失效相关性的问题;工程大系统的全局优化;结构的不确定性优化设计;工程系统的实施和施工力学;结构控制与维修方案的优化.     

采动区地基、独立基础与框架结构共同作用的力学模型

根据采动区地表变形的规律和独立基础框架结构受力和变形特点，采用合理的地基模型、基础与上部结构共同作用模型和开采沉陷模型，综合应用结构力学、矿山开采沉陷学、土力学、材料力学等相关理论，建立了采动区地基-独立基础-框架结构共同作用的理论计算模型，该计算模型综合考虑了开采盆地形成过程中地表变形对建筑物的动态影响，从理论上揭示了建筑物位于下沉盆地不同位置时，地表变形与建筑物附加变形和附加内力的关系，并推导出计算采动区建筑物附加变形和附加内力的计算公式，通过计算实例进行了验证，为采动区上方框架结构建筑物的保护、加固和设计提供了理论计算依据．     

工程设计理论展望

随着软、硬科学的迅速发展，工程设计理论产生了一系列重大的开创性的课题：全系统优化、全寿命优化、科学决策、智能专家系统、结构的性态控制和不确定性因素的科学处理等．文章对此进行了讨论。     

黄河小浪底工程2~#,3~#导流洞塔架启闭机支撑结构分析

导流洞塔架启闭机支撑结构是导流洞塔架的重要组成部分 ,其结构设计安全与否是导流洞乃至小浪底工程顺利施工的关键因素之一 .针对导流洞塔架在施工、运行期可能出现的情况 ,运用结构力学和三维有限元法对其支撑结构进行综合分析 ,结果表明小浪底导流洞塔架设计合理 ,满足工程设计要求     

论土建工程的优化

讨论几个问题:土建工程的软科学性质;工程设计中所包含的不确定性信息的科学处理;指出工程优化的多个目标应在工程的不同阶段分别处理;建议以广义可靠度为工程系统、结构和维修方案优化的控制参数;工程系统和结构的功能逻辑关系及各结构失效相关性的问题;工程大系统的全局优化;结构的不确定性优化设计;工程系统的实施和施工力学;结构控制与维修方案的优化.     

张拉施工方案对预应力混凝土多层框架梁设计的影响

多层预应力混凝土框架结构的施工多采用“逐层浇筑，逐层张拉”或“数层浇筑，数层张拉”的施工方案，而现行设计方法是假定“整体浇筑，整体张拉”的施工方案进行设计计算，显然设计的计算模型与实际施工方案不吻合。由于在“逐层浇筑，逐层张拉”时，下层张拉对上层未建结构内力无影响，因此结构内力的设计值与实际值将出现偏离。本文根据结构力学原理分别建立了现行设计法中预应务综合弯矩和次弯矩偏离实际值大小的相对差公式；结合施工的具体情况对预应力混凝土框架梁进行了计算分析，框架梁内力的设计值偏离实际值的大小受张拉施工方案，所在层，所上部位，结构的跨数，梁柱线刚度比，荷载等各种因素的影响。当采用现行设计法以整榀框架为计算模型时，按本文提供的方法对框架梁控制截面处内力进行修正，可以满足抗裂和承载力的要求。