预应力空间结构索力修正施工的分析方法

针对预应力空间结构中的拉索存在较大预应力误差问题,提出了索力修正分析方法,该方法的分析过程分两个阶段进行：第一阶段起点为结构的“零预应力态”,终点为结构存在预应力误差的“实测预应力态”,通过结构分析计算使各拉索存在的张力计算值与实测值相拟合;第二阶段起点为“实测预应力态”,终点为结构理想的“设计预应力态”,通过结构分析计算使各拉索的存在张力计算值与设计值相拟合,采用循环迭代的求解方法得到各拉索的施工张力修正值.工程算例表明,本分析方法可应用于预应力空间结构索力修正施工的仿真分析,利用其计算结果可使结构中的索力修正施工变得有序、简捷、准确.     

柱面网壳旋转提升施工法

提出了一种新型的柱面网壳拼装施工方法-旋转提升施工法,文中详细介绍了该方法的施工原理;结合一个具体工程,运用施工力学分析方法跟踪分析施工全过程的结构内力、变位和提升力;分析了提升过程中结构转动的加速度对内力的影响;对提升中不同步的问题提出了解决办法;并阐述了旋转提升施工法实施中的主要技术措施。     

钢管混凝土柔性系杆拱桥施工阶段的静力计算分析

以某大桥为工程背景,采用空间有限元分析方法,对下承式钢管混凝土简支柔性系杆拱桥进行了施工阶段的静力分析与计算;介绍了该类型桥梁结构施工阶段有限元模型的建模要点及其边界条件,并分析了拱肋的位移、应力以及吊杆、系杆的拉力等随施工阶段变化的规律.计算结果表明,该施工阶段静力计算方法较为符合简支拱桥各个施工阶段的受力特点,是可行的,其计算结果可以作为施工监测分析的重要参考.     

预应力混凝土斜拉桥合龙段置换加固施工过程分析

预应力混凝土斜拉桥合龙段置换加固技术是为解决合龙段与相邻主梁节段之间的湿接缝失效问题而提出的。为分析这种加固技术的受力特点,介绍了这种加固技术的实现途径和施工要点,建立了典型的预应力混凝土斜拉桥的结构计算模型,系统地给出了施工阶段分析的方法,包括合龙段置换的结构基准计算模型的建立和合龙段置换施工过程的模拟,依据计算结果,分析了合龙段置换过程中桥面线形、索力以及塔顶偏位等结构状态参数的变化。研究表明,采用该方法能够反映斜拉桥结构状态的实际变化历程和现状检测结果,模拟计算结果与合龙段置换施工监测结果较为吻合,从而揭示了合龙段置换施工过程结构的变化特点,可为预应力混凝土斜拉桥合龙段置换加固的设计计算和施工控制提供依据。     

施工期框架结构竖向变形差异及其影响

在施工期间,框架柱之间轴压比的不同以及混凝土收缩和徐变的存在,会导致构件之间存在竖向变形差异,从而导致梁柱的实际内力与不考虑竖向变形的结构计算结果不符。为了研究竖向变形差异对框架结构的影响,以某混凝土框架结构建筑为对象,分析了施工过程及收缩徐变对框架结构竖向变形及内力的影响,并将有限元法和简化计算方法得到的结果进行了对比,结果表明在结构分析和设计时应考虑竖向变形差异对框架结构内力的影响。     

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.     

许村特大桥施工计算分析和监控

88 m计算跨度的许村特大桥,采用了先梁后拱、支架施工的方案。为了桥梁施工过程的安全,同时也为施工监控提供计算依据,在充分考虑拱肋组合截面、应力集中、支架刚度、施工过程等因素,采用MIDAS软件对桥梁结构进行了施工阶段有限元建模分析,并对计算结果进行了分析。根据桥梁有限元计算结果,结合经验,设计了详细的桥梁施工监控方案。施工实践表明：桥梁检测数据与桥梁施工监控过程中的计算数据吻合度高,这表明该桥梁的监控计算分析准确,施工监控精准可靠。     

广州广清卫生河大桥施工监控中的应力监测

在对广清进出城卫生河大桥进行施工过程模拟计算的基础上,介绍了在施工监控过程中应力测量的布点情况、测试方法,以及实际应力的计算方法,实测结果与理论值符合较好。施工监控中的应力监测可为桥梁施工过程提供结构工作状况的参考和指导。     

V形支撑0号块有限元仿真研究

以某V形支撑连续刚构桥为工程背景，对V形支撑0号块进行施工阶段分析和施工工况分析.计算分析得到如下结论：V形支撑0号块在施工过程中的应力满足规范要求，其施工过程中的受力特性可供设计和施工人员参考；V形支撑0号块对顺桥向水平位移和竖向位移较为敏感，在施工过程中应该注意结构的位移监测；施工工况分析的结果与更为真实的施工阶段分析的结果存在一定差距，在实际的工程计算中应尽可能采用施工阶段分析.     

弦支穹顶结构施工技术及施工全过程模拟方法

弦支穹顶结构由于拉索的存在,其施工阶段的力学性能与其使用阶段不尽相同,其受力状态可能更为不利。通过系统研究弦支穹顶结构实际工程的施工工艺,提出包括施工顺序、预应力张拉施加方式、临时支撑系统和预应力张拉方式等4个关键施工参数,研究了弦支穹项结构张拉环索受力机理,并根据此张拉机理和所提关键施工参数建立了有限元分析的时变模型,编制了相应的计算程序。算例分析表明,应用该计算模型和方法,可以对弦支穹顶结构的施工过程进行精确控制,具有较强的适用性。     

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。     

基于QR法的单层柱面网壳结构分析

为解决传统有限元方法计算网壳结构时的缺点与不足,采用结构分析QR法对单层柱面网壳结构进行研究.根据QR法基本原理,导出了单层柱面网壳结构新的刚度方程及其计算格式,利用样条节点位移参数可求出结构节点位移和杆端力.依据QR法的计算要点和有限元法流程编制了相应的计算程序,计算了某单层柱面网壳结构的节点位移和内力,并将计算结果与有限元结果作对比.结果表明:该方法是一种经济可靠的结构分析计算方法,可用于单层柱面网壳结构及其他网壳结构的计算.     

大跨度空间结构施工过程力学行为的研究

传统的结构设计一般只考虑结构在建成后运营期间受力状态是否满足要求,而未考虑施工过程中结构的受力特性,但施工状态与设计状态下的结构有很大差异。为了解决这一问题,应用非线性时变有限元方法来考虑施工过程中结构的时变效应,通过对一算例进行施工过程分析,全过程跟踪分析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,最后为大跨度结构的设计和施工提出指导性的建议。     

火灾升降温及灾后全过程网架结构力学性能分析

建立了考虑升降温和火灾后网架力学性能分析的有限元模型,并对网架的变形模式、应力重分布规律和火灾后的破坏方式进行了研究.分析表明,升降温过程中网架出现了明显的应力重分布和残余应力,火灾后加载时网架出现了明显拉力膜效应,受火后部分杆件由于受冷收缩,拉力增加,可能引起网架的破坏,在火灾后的修复加固中应予以注意.     

索膜结构平衡法找形分析

目前,索膜结构的找形分析以非线性有限元法等数值分析法为主.这些方法依据本构关系建立节点位移与节点不平衡力间的刚度方程,进而迭代求解.计算时若初始形状与找形形状差异较大,则会使迭代计算发散.笔者从平衡条件出发,将索膜结构的找形过程视为大位移小应变的形状几何问题,从而引入平衡方法进行了找形分析.通过算例计算分析,得出该方法在初步找形方面具有简单、快捷、不依赖经验等优点,但尚需与荷载分析、裁剪分析结合来进一步探讨该方法的优势和不足.     

变刚度和带有收进的高层建筑弯扭耦联简化分析

本文在[1]的基础上,利用广义杆件有限元(在各等刚度段之间)和解析法(在等刚度段内)联合应用来计算变刚度或带有阶梯状不对称收进的由核心筒,剪力墙和平面框架组成的复杂平面布置的三维空间协同工作体系的弯扭耦联问题。推导了单元刚度矩阵、等效结点荷载,并给出在等刚度段内三种典型荷载下的计算公式。算例表明,本法所用单元极少,计算工作量小,速度快,用微机即可解决复杂问题,且具有较好的计算精度,可供初步设计之用。     

明挖法地铁车站地基反力分析

目前地铁主体结构较普遍地按弹性地基上的框架模型进行设计,计算结果与实际情况存在差异.结合地铁车站施工过程中地基土质变化及主体结构刚度的变化对主体结构内力及基础底板反力分布产生的影响,利用考虑土体非线性情况下的有限元分析结果,按照合力相等、分布形状近似的原则简化底板反力,从而使主体结构计算内力更接近于实际内力分布.     

结构分析的框架单元解法及其应用

建立一种新的结构分析方法－框架单元法，该法将结构划分为楼面结构和各方向的竖向平面结构。每一竖向平面结构根据位移分布规律及结构的几合、物理条件再划分为若干由多层和多跨梁柱或剪力墙组成的模型架单元，使整体结构成为由框架元组成的空间结构，用一般有限元法便可求角结构位移和内力。     

一种对空间网架进行非线性分析的方法

给出了一种新的空间网架非线性分析方法。其中,压杆的荷载变形关系曲线计算部分采用了数值积分法,结构分析计算部分采用增量变刚度法。采用新的数值积分法可以考虑复杂的材料应力应变关系,杆件的任意截面形状、杆件初偏心、初弯曲和压杆截面局部弹性卸载等各种情况,扩大了现有分析方法的应用范围,提高了分析精度。     

筒中筒结构弯扭耦联简化分析

本文在[1],[2]的基础上,讨论了筒中筒结构的弯扭耦联问题,得到了结构弯扭耦联的闭合解,并给出三种典型荷载下的位移、内力计算公式。文中提出的求解内外筒之间相互作用力的方法,避免了复杂的解耦困难,有广泛的适用性,无论对于较精确的空间有限元算法、有限条算法或其他简化计算,只要符合楼板平面内刚度无穷大,出平面刚度忽略不计的基本假定,都是有效的。只要求出各自的柔度矩阵,按本法求得内外筒间的相互作用力之后,即可利用现有程序对内外筒分别进行计算。