张拉整体桁架结构成型机理研究

介绍了一种新型的大跨度空间结构形式———张拉整体桁架结构(STRARCH),分析了该结构的构造特征,根据非线性有限元方法编写了分析程序进行了仿真计算,研究了结构成型过程中的受力和变形特点,总结了确保结构成型所应该满足的条件,为实际工程应用奠定了理论基础。     

后张拉预应力成型鞍形网壳分析

对某一后张拉预应力成型鞍形网壳模型的成型过程进行非线性有限元计算,建模时,考虑了几何非线性和材料非线性,"管一管"接触算法应用于梁、杆单元组成的结构模型中,使用连接件模拟了上弦杆搭接螺栓连接以及腹杆的鸭嘴端螺栓连接.结果表明:与前人的建模和分析方法相比,成型预测精度大幅度提高;在杆件应力及内力分布趋势上,有限元结果与试...     

枣庄体育场索桁屋盖结构罕遇地震分析技术

枣庄体育场屋盖是由索桁架和刚性压环组成的自平衡体系,其刚度由索系的预应力提供,抗震分析必须基于张拉成型后荷载作用下的结构进行,整个过程需要采用非线性算法。采用商用有限元软件ABAQUS对体育场进行了反应谱及大震时程分析,并编制子程序,对该混合结构进行大震下性能分析,通过损伤因子确定大震下结构抗震性能。     

索网穹顶静动力分析及施工模拟

索网穹顶系国内首次采用新型结构形式,体系较为复杂,静动力分析及施工过程动态模拟显得特别重要。基于非线性有限元分析方法,本文对结构主次索网的协同工作性能进行了分析,并对动力性能做了深入探讨。鉴于索网穹顶结构施工成型的难点,运用ANSYS软件跟踪模拟分析施工过程中结构的响应,对类似结构的工程施工设计具有一定的参考价值。     

有机／无机复合玻璃成型过程热应力计算及分析

本文利用非线性有限元分析程序，对飞机弧型有机／无机复合结构风档玻璃成型过程进行热应力计算与分析，提出解决热应力过大的方法和途径。     

环形张力索桁罩棚结构施工过程的形态分析

本文从一种新型索杆张力结构———环形张力索桁罩棚结构的施工成型分析出发,阐述了该问题的实质是一组已知构件原长的松弛索杆体系在其自重作用下的几何非稳定平衡形态的找形分析。根据力密度法的思想,本文提出了一种松弛索杆体系几何非稳定平衡形态的通用找形方法。该方法不受结构形式的限制,且引入了很少的计算假定,能够解决不同形式的索杆张力结构施工过程的形态分析问题。本文还模拟了一环形张力索桁罩棚结构的成型过程,利用该方法求解其施工过程每个步骤下的形态。算例分析结果表明,该找形方法能够有效地模拟索杆张力结构的实际成型过程。     

钢结构在机场航站楼工程中的应用

机场航站楼钢结构工程具有成型复杂、结构超长、结构选型复杂、支座和节点复杂等特点。结合实际工程,介绍了航站楼的屋顶成型、屋盖支撑体系、抗震性能化设计原则、温度内力和特殊节点设计。针对不同的问题,采取了相应的解决措施。对钢彩带结构中的彩带计算长度系数、非线性稳定和内力传递进行了分析。     

后张拉预应力鞍形网壳成型过程模拟

对一后张拉预应力成型鞍形网壳模型的成型形状进行了非线性有限元模拟,建模时使用连接件模拟了上弦杆搭接螺栓连接以及腹杆的鸭嘴端螺栓连接.考虑了几何非线性和材料非线性,将“tube-to-tube”接触算法应用于梁、杆单元组成的结构模型中,与传统建模和分析方法相比,成型预测精度大幅度提高.     

广交会工艺品交易中心玻璃光篷悬索结构的设计

广交会工艺品交易中心玻璃光篷悬索支承结构由索桁架、受拉桁架、檩条(架)悬挑桁架及中心桁架组成。该工程结构分析时首先通过模态分析结构拓扑是否合理,同时建立了计算模型,考察结构几何非线性的强弱,设计中考虑了包括恒载、屋面活载、风载、地震荷载和温度荷载等荷载类型。在悬索结构成型和使用过程预应力张拉顺序及张拉力的大小可直接影响结构的安全性和适用性。确定张拉顺序为：张拉连系索→安装承重索→安装微调稳定索→放下悬吊重物。     

大跨度悬索桥三维颤振的非线性分析

基于PK—F法 ,考虑结构以及气动力随结构变形的非线性变化影响因素 ,提出了大跨度桥梁三维非线性颤振频域分析方法。该方法能预测出结构在颤振前后整个过程的振动特性以及颤振临界状态。最后 ,运用该方法对江阴长江大桥和跨度为 2 0 0 0m的超大跨度悬索桥进行了非线性颤振分析 ,揭示了非线性因素对大跨度悬索桥颤振特性影响的机理和规律     

减法负荷生土地坑窑结构的非线性有限元分析

为全面探讨生土地坑窑民居的结构性能,掌握以"减法法则"成型结构的整体受力变形规律,采用非线性有限元分析程序ABAQUS对生土地坑窑结构进行整体建模,并根据实际开挖成型过程进行分步分析,得到了生土地坑窑的初始应力场,探讨了各级开挖卸载下的应力、位移及塑性区的发展变化。研究成果为探讨生土地坑窑兴而不衰、屹立百年甚至数百年而不坍塌的结构奥秘及研究在役生土地坑窑结构安全性和可靠性等提供了科学依据。     

大跨度张弦梁安装及张拉施工关键技术

厦门国际会展中心三期部分屋盖结构体系采用大跨度张弦梁结构,跨度最大达97m,单榀重量达60t。施工中采用＂分段预拼装、两榀同时预应力张拉＂的施工方案。同时利用非线性有限元法分析,采用迭代法,模拟预应力张拉过程张弦梁的状态,可为同类工程提供一定的借鉴经验。     

混凝土损伤塑性模型应用研究

通过对一钢筋混凝土简支梁的有限元分析,探讨了损伤塑性模型在混凝土非线性分析中的应用方法、技巧及应注意的问题,并采用参数分析,研究了混凝土膨胀角、受拉硬化、受拉损伤变量等参数对计算结果的影响,为进一步将该模型应用于钢筋混凝土结构精细非线性有限元分析提供了参考。     

基于ABAQUS的混凝土材料非线性本构模型的研究

主要讨论了利用大型通用非线性有限元分析软件ABAQUS对钢筋混凝土构件进行非线性有限元分析,重点对ABAQUS提供的混凝土本构模型、破坏准则、钢筋的本构关系以及如何在ABAQUS中处理钢筋与混凝土的粘结滑移效应进行深入研究,并针对混凝土受拉区的非线性行为提出了固定弥散裂缝模型进行模拟。最后通过一个算例分析,将实验结果与数值模拟结果进行分析比较,证明了运用ABAQUS对钢筋混凝土构件进行分析有较好的精度。     

张拉结构中连续索滑移问题的研究

考虑到张拉结构施工控制中索内力的变化,即索由只随自重到承受外荷载,由预应力为零到随很大的预应力,由悬索自垂到拉索绷紧,比较按离散索和连续索计算对张拉结构施工张拉的影响,以及探求一种广泛适用的连续索的计算模式和程序算法就显得非常必要。本基于悬链线单元对此问题进行了系统分析和深入研究,提出了一种新的考虑索段滑移的悬链线索单元程序算法,并编制了相应的面向对象的有限元程序。对算验的表明本方法是正确的。     

预应力组合网架结构的理论分析与应用研究

预应力组合网架结构是在组合网架的基础上,在网架下弦平面内设置单向或双向预应力拉索,从而形成一种拉索-钢管与钢筋混凝土结构共同工作的新型组合结构体系。本文应用混合有限元法并结合具体施工过程对这一结构形式进行了详细的静力分析,考虑了上弦板及板肋节点偏心的影响;采用子空间迭代法求解了结构的前10阶自振频率,分析了其自振特性,并对预应力组合网架结构进行了反应谱分析和时程分析;为考虑拉索不同张拉次序对索内预拉力的影响,采用张力松弛法计算了各批拉索内的预拉力施工控制值;为考虑加劲钢管对焊接球承载力的影响,本文设计了4组试件进行承载力试验,并将试验结果与相应理论公式进行了比较。最后得出了一些结论供工程设计与研究参考。     

索加强张拉膜结构的荷载分析方法

本从几何非线性有限元分析原理出发，推导了适合于索加强张拉膜结构荷载分析的非线性有限元公式，提出了一种解决膜单元皱折问题的简单、有效方法，编制了计算饥程序，从而完成了索加强张拉膜结构的荷载分析问题．最后以日本冲绳第75届博览会入口膜结构作为计算实例，得到了令人满意的结果。     

具有索加强的张拉膜结构的找形分析方法

本文从一般几何非线性分析原理出发,推导出适合于具有索加强的张拉膜结构分析的非线性有限元公式,提出了一种考虑膜、索自重影响的找形方法     

索穹顶结构模型试验研究

本文在进行了几何非线性有限元分析计算的基础上,设计了索穹顶结构的试验模型,采用模型计算、模型测试的对比方案进行模型结构试验研究。内容包括受压杆件的稳定性设计、节点设计、钢索锚固、模型架设过程中钢索的张拉工艺及张拉顺序等。然后,分别在预张状态和加载状态下对模型的拉索张力、屋顶垂度进行了测试,并与计算结果作了对比分析。     

Plasticity model for directional nonlocality by tension cracks in concrete planar members

The concept of directional nonlocality is defined to describe the inherent characteristics of concrete tensile cracks affecting the compressive behavior as well as the tensile behavior of concrete. In the cracked concrete, the crack damage in one direction is influenced by damages from other directions. In the present study, a material model was developed to describe the directional nonlocal effect by tension cracks in concrete planar members. For nonlinear numerical analysis of concrete, the proposed directionality parameter was employed in the plasticity model with multiple failure criteria, and an identical tension crack parameter was used for both the tensile behavior and compressive behavior of the concrete. In the proposed plasticity model, tensile and compressive micro failure surfaces defined in the prescribed multiple fixed orientations were used to describe the directional nonlocality in the micro-structure of concrete, and the overall failure surface of the concrete was calculated by averaging the multi-oriented micro-surfaces. The proposed plasticity model was used for nonlinear finite element analysis of reinforced concrete shear panels, and the analysis results were compared with test results.