柱面网壳结构的竖向地震行波反应分析

以某电厂干煤棚为例,应用有限元方法,分别计算了竖向一致激励与行波激励时大跨度柱面网壳结构的地震反应,然后根据计算结果比较了两种地震输入下结构动力反应的不同特点。数值分析表明:不同地震输入条件下的结构地震反应峰值存在较大的差异,基本上随输入地震的行波波速的减小呈单调递减变化。进一步研究还表明:当行波波速为某一特定值时,结构的某些反应的变化与单调变化规律并不完全一致,存在行波共振的现象。     

单双层球面网壳的行波地震响应分析

本文考虑了地震波的行波效应,采用不同的视波速,对单双层球面网壳结构在行波激励下的反应分别进行了计算分析,并与在一致激励下的地震反应进行对比,考察了两者之间的差异,深入分析了大跨度单双层球面网壳结构在行波激励下的地震反应规律,得出了一些有益于工程实际的重要结论。     

强震下单层柱面网壳损伤及失效机理研究

基于结构损伤理论,对单层柱面网壳在强震下的失效机理进行研究。单层柱面网壳在强震下不仅会发生动力失稳,也可能由于过度塑性发展导致动力强度破坏的模式。对于动力强度失效的研究,应当在分析中考虑材料损伤累积以及断裂效应的影响。为在有限元分析中包含这一影响因素,编制了基于通用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序,具有较高的计算精度和较好的收敛性。应用其对单层柱面网壳在强震下的响应进行参数研究,并与基于理想弹塑性材料时的响应对比,讨论考虑材料损伤对网壳失效特征的影响。将单层柱面网壳在强震下失效时刻的多项特征响应进行统计分析,拟合了能够表征网壳损伤程度的损伤模型,建立单层柱面网壳在强震下的失效判别准则。针对实际工程抗震设计中采用损伤累积本构模型计算的困难,提出网壳结构失效极限的简化判别方法。     

双层柱面网壳需考虑行波效应的临界视波速分析

为了探究大跨空间结构需考虑行波效应的临界视波速,采用时程分析法对不同结构形式、不同几何尺寸的双层柱面网壳进行多视波速多点输入与一致输入的对比分析,研究结构间的地震响应规律。结果表明：任何视波速下的行波效应对横杆及腹杆无明显不利影响,对纵杆不利影响较大,且下弦纵杆内力普遍极小而上弦纵杆内力较大;支座间距的改变对行波效应有较小影响,而视波速对行波效应的影响与结构形式、结构几何尺寸等变量有关。可见,分析此类结构行波效应仅需针对上弦纵杆,而任一结构需考虑行波效应的临界视波速皆需单独分析。     

冲击作用下单层柱面网壳的失效模式

为探讨单层柱面网壳在冲击荷载作用下的破坏过程、动力响应及失效模式,应用ANSYS/LS-DYNA建立20m跨度三向网格型单层柱面网壳模型,并对其进行冲击荷载作用下的全过程仿真模拟.通过对特定算例的分析,展示冲击荷载下网壳的破坏过程及结构的动力响应.根据结构破坏过程及最终形态提出单层柱面网壳在冲击荷载作用下的失效模式,并与单层球面网壳的分析进行对比.     

用杆系拱加强的单层柱面网壳稳定性分析

采用杆系拱助来加强单层柱面网壳的结构体系是一种新的拱－－网壳杂交结构体系，本文对这种结构体系进行了非线性稳定分析，并与相应的未加强的单层柱面网壳进行了非线性分析比较。同时本文对有无加强拱的两种柱面网壳进行了缺陷影响分析，并与试验结果进行比较。结果表明，杆系拱肋对提高单层柱面网壳稳定性的作用是显著的，同时由于杆系拱肋的加强作用，缺陷的影响也显著减小。     

单层柱面网壳抗火性能分析

通过在6个工况组合的数值模拟基础上,对单层柱面网壳结构常温下和不同受火区域情况下应力应变、支座效应和稳定性的分析比较,得出单层柱面网壳属于敏感性受力结构,在火灾高温下显得尤为突出.防火设计中应加强受力薄弱区域和强约束部位的保护,同时可在设计过程中进行火灾工况的概率分析以提高结构防火设计效率和结构安全可靠度.     

不同三维尺寸双层柱面网壳的行波效应影响

为了探究高通滤波的最佳截止频率及大跨空间结构三维尺寸与行波效应的关系,采用时程分析法对不同三维尺寸双层柱面网壳进行多点输入与一致输入的对比分析,研究结构间的地震响应规律.结果表明:截止频率不小于0.1Hz的高通滤波可有效消除原始地震记录的零线漂移现象,而引起结构最大地震响应的最佳截止频率各不相同;行波效应对横杆及腹杆无...     

柱面张弦桁架结构考虑行波效应的多点地震反应分析

为了研究多遇地震下柱面张弦桁架结构多点地震反应规律,采用STCAD软件建立了9个常见尺寸的结构有限元模型,再导入SAP2000中分别进行多点和一致激励时程分析,考虑了行波效应的影响,选取了合理视波速和不同地震波传播方向。通过对比多点和一致激励时程分析结果,得到了多点激励对柱面张弦桁架结构地震响应的影响,以及多点激励效应随结构尺寸参数、地震波传播方向等因素的变化规律。结果表明:多点激励对上部桁架的影响很大,对主索和撑杆的影响一般可以忽略;上部桁架多点激励效应与结构尺寸参数存在相关性;结构形式的差异性导致地震波传播方向对上部桁架多点激励效应影响很大。根据分析结果,给出了上海地区此类柱面张弦桁架结构考虑多点激励效应后的地震作用效应调整系数。     

单层柱面索拉网壳结构静力特性分析

柱面索拉网壳是一种混合形式的单层网壳,常用于玻璃采光顶支承结构.本文讨论了这种结构的静力特性,比较了在满跨荷载作用下单层柱面索拉网壳和普通柱面网壳的位移及钢杆件应力,然后计算了各种参数(钢杆件截面、索截面、索初始预应力、长跨比、矢跨比)对柱面索拉网壳结构静力特性的影响,计算结果表明:单层柱面索拉网壳的静力特性优于单层柱面网壳;单层柱面索拉网壳的位移随着钢杆件截面和索截面的增大而减小;一定的初始预应力对索拉网壳的静力特性影响很大;随着矢跨比增大,柱面网壳的位移先增大后减小;结构的位移和钢杆件应力随长跨比的增大而增大.     

双层圆柱面网壳的地震反应

以一双层圆柱面网壳为研究对象 ,利用动力时程分析的方法 ,研究了此类结构的地震反应特性。讨论了地震波输入方向、水平约束刚度、不同地震波对结构地震反应的影响 ,并将时程分析与反应谱法的结果进行了对比 ,在此基础上对抗震设计工作提出了建议。     

行波激励下圆柱面巨型网格结构的地震响应分析

考虑到大跨空间结构中的空间相关性影响,采用动力时程分析方法研究了一维及多维罕遇地震作用下行波激励对圆柱面巨型网格结构的地震响应影响。首先通过输入水平横波和纵波,考察行波激励时结构弹塑性位移和应力大小、应力范围、以及屈服杆件随时间的分布和发展,然后研究了不同维数地震作用下和不同跨度下结构的行波效应,结果表明,行波激励对结构响应的影响与一致激励下有较大差异,且不同地震作用下和不同跨度下的差异有所不同,说明对大跨度空间结构需要考虑不同地震作用下的行波激励影响。     

局部双层网壳结构设计

依据梁 柱单元非线性有限元理论 ,编制了网壳结构几何非线性分析程度 ,分析了不同矢跨比、不同双层杆件布置区域的两种跨度的局部双层网壳的静力、稳定特性 ,比较了变化规律 ,确定了不同矢跨比下 ,单层网壳边界处布置双层杆件的合理范围。所得结果可为类似结构设计提供依据     

板锥网壳结构的抗震分析

板锥网壳结构是一种受力性能合理、技术经济效益良好的新型空间结构形式。分别采用振型分解反应谱法和时程分析法对板锥网壳结构进行了地震响应分析 ,得出了可应用于工程实践的重要结论。     

板锥网壳结构的拟三层壳分析法

板锥网壳结构是一种受力性能合理 ,技术经济效益良好的新型空间结构形式。本文对板锥网壳结构提出了一种连续化的分析方法 ,根据其受力特点按照刚度等效的原理 ,采用弹性力学的基本方法推导出板锥网壳结构的等代壳体刚度 ,将其连续化为能共同作用的特殊形式的三层薄壳 ,按薄壳理论建立其位移法和混合法的基本微分方程。通过对微分方程的求解 ,计算其整体位移及结构内力。该法具有一定的精度 ,可宏观地了解结构的力学性能 ,并可用于板锥网壳结构的初步设计。     

局部单双层网壳结构的两种新型施工方法

局部单双层网壳结构施工比较成熟的有滑移支架安装法和双层骨架-单层网壳分别提升法.本文介绍这2种新方法的施工过程及施工力学验算要点,并通过主要施工指标比较,表明它们的效率比常规施工方法高.     

支座水平滑移使柱面网壳结构成型施工新方法研究

介绍一种以支座水平滑移方式使柱面网壳结构快速成型的施工(专利)新方法,并结合工程算例,用时变结构力学分析计算方法与常规设计计算方法分别对结构施工全过程进行了受力分析和对比。     

球节点刚度对单层柱面网壳地震响应影响随PGA变化的规律

已有研究发现单层柱面网壳焊接空心球节点刚度对结构的地震响应有一定影响,为了解此影响随PGA(地震动峰值加速度)变化的规律,对相同尺寸的单层柱面网壳精细化模型和常用模型进行了地震响应对比分析。其中精细化模型是按照空心球节点和钢管杆件的实际尺寸建立的壳单元模型;常用模型采用梁单元建模,不考虑球节点。改变PGA后,对比2种模型相同位置节点的位移时程曲线可以看到:随着PGA的增加,精细化模型与常用模型的节点位移响应差值越来越大;PGA超过结构的失稳临界值后,随着PGA的增加,加大精细化模型节点壁厚对提高结构抗失稳能力的作用越来越小。