平面钢管桁架平面外稳定混合有限元分析

平面外失稳通常是无支撑平面钢管桁架在极限荷载作用下的破坏形式之一。在平面钢管桁架平面外稳定问题的求解方法中,采用梁板壳混合有限元模型在完成整体稳定分析的同时,还可以得到节点区域实际的受力状况,且具有求解精度较高、单元数量较少的特点。根据混合有限元的基本原理,给出了混合单元交界上的结点约束方程。针对混合有限元求解方程的特点,为避免在求解上遇到数值困难,给出了混合单元模型在单元划分、求解方法上的原则和建议。数值算例与试验结果表明,混合有限元模型计算耗时较少,能较为准确的分析平面钢管桁架平面外失稳过程,提出的求解方法及建议较好的避免了数值困难的产生。     

鞍钢大型厂房大跨度屋面空间管桁架设计

发展高速铁路需采用100 m长定尺钢轨,鞍钢在原有50 m长的生产基地上需将厂房跨度扩大至最大56.05 m,而且要边生产边施工条件下完成新生产线工艺改造。通过多方案比较,选用了抗弯、抗扭等力学性能优异的空间管桁架新型结构形式,高强管桁架腹杆与弦杆相贯连接不用节点板且节约钢材。目前,国内尚属首次在工业厂房中应用该形式。设计计算采用了与结构实际做法相近的计算模型,而使计算更为简捷真实、有效。为大跨度重工业厂房的屋面设计提供了类似结构设计参考。     

西宁体育场空间管桁架结构温度响应健康监测及模拟分析北大核心CSCD

大跨空间钢屋盖结构在正常使用过程中活荷载多变、结构应力复杂,为准确评价结构在正常使用过程中的安全性需要对结构关键杆件的应力进行持续监测.本文以西宁体育场为例,对其在正常使用过程中的关键杆件应力进行了实时在线监测,得到了结构关键杆件应力随时间变化曲线,并通过有限元软件ANSYS模拟了温度荷载的变化对结构杆件应力的影响.研究结果表明:现场实测数据与模拟值数据吻合较好;关键杆件应力稳中有变;温度荷载对结构杆件应力影响大.     

大跨度空间管桁架施工技术

以某公司120万t/年矿渣微粉工程——水渣堆场厂房为例,介绍了空间倒三角管桁架的工程特点及难点、结构加工方法及施工流程,详细论述了单榀管桁架关键工序的制作工艺及吊装采取的技术措施,阐述了单榀管桁架安装顺序及注意事项。工程实践表明该技术取得了良好的经济效益和社会效益。     

某不规则空间管桁架结构设计与分析

文中以某商业采光顶为例,进行了大型不规则空间管桁架结构的设计,通过建立完整的钢结构模型,分析了结构在重力荷载、风荷载、温度作用以及地震荷载作用下的内力和位移.分析结果表明,结构在重力荷载和风荷载工况作用下均能满足规范对结构位移和内力的要求,但是温度作用对结构影响较大,在温度作用下结构支座的水平反力较大,对原混凝土主体结...     

Warren型平面钢管桁架受压弦杆的面外稳定承载力

受压弦杆面外失稳是Warren型平面钢管桁架面外失稳的主要形式,其受力状态可以简化为支撑弹簧压杆。确定腹杆提供的支撑弹簧刚度是计算压杆面外稳定承载力的必要条件。考虑节点面外转动刚度的影响,推导了腹杆对弦杆支撑弹簧刚度计算公式。对4~15跨的支撑弹簧压杆建立了相应的标准化屈曲计算模型,进行有限元屈曲分析,得到不同跨数压杆的弹簧刚度与面外稳定承载力的数值关系表,通过计算支撑弹簧刚度可以方便地查表得到不同跨数Warren型平面钢管桁架受压弦杆的面外稳定承载力。通过数值算例比较,查表法简便可行,可以在实际工程设计中参考应用。     

悬挑立体桁架的平面外稳定分析

利用ANSYS对悬挑立体桁架分别进行静力稳定分析,几何非线性分析和材料非线性分析,并研究几何缺陷对结构承载力的影响。同时考虑不同节点连接形式(刚接、半刚接、铰接)对结构极限承载力的影响。通过研究发现,几何非线性对结构承载力的影响较小,但初始缺陷的影响较大;三种节点连接形式下结构承载力差距较大,刚接形式下承载力最大,半刚接次之,铰接形式下结构承载力最小。     

某体育中心空间管桁架结构设计

空间钢管桁架由于具有造型丰富、受力明确、用钢量省、施工方便等特点而被广泛地应用在大跨度公共建筑设施中。本文结合某体育中心工程设计,介绍了大跨度空间管桁架屋盖结构的计算模型确定、主桁架平面布置及支撑平面布置、主桁架设计、杆件及节点设计等内容,整个设计过程和设计方法及节点构造可供同类工程参考。     

结构稳定分析方法的研究

本文讨论了梁，板及其组合结构的稳定分析方法，指出工程结构稳定分析按第二类稳定问题处理的必要性和合理性。数值算例表明，本文建立方法可以全面地反映结构稳定行为。     

大跨度空间管桁架结构施工技术研究

安徽国际会展中心是一大跨管桁架结构,由Y型柱和钢管管桁架组成。文章重点介绍了技术方案的确立和主要施工工艺,包括相关节点的制作及Y型柱和管桁架的安装技术,供同行借鉴。     

高层结构抗震分析的连续化方法

提出一种采用连续化方法对高层结构在水平地震作用下内力和位移的简化计算方法。把高层结构看作一个竖向悬臂剪弯梁,得到前三阶振型和频率,按振型分解反应谱法基本原理,推导出高层结构内力和位移的计算公式和表格。文中还给出一个算例,并与底部剪力法对比分析以表明此方法的优越性,供设计人员参考。     

空间管桁结构相贯节点计算机放样

空间管桁结构是目前流行的结构形式 ,其节点由多根不同方向的钢管相贯连接。工程上 ,为了使钢管相贯处焊缝均匀 ,焊接可靠 ,需要将钢管的焊口准确切割成型。由于相交钢管的直径、位置及相贯角的不同 ,其相贯线的形状也不相同。文中分别推导出了两根钢管和三根钢管以任意角度相交时相贯线的空间方程和平面展开方程 ,并利用计算机辅助功能 ,绘出任意管径的钢管在任意角度相交时的相贯线图形。从而解决管桁结构在施工中钢管的切割、放样等问题     

高层结构在水平荷载作用下的侧移计算

提出一种采用连续化方法对高层结构在水平荷载作用下侧向位移的简化计算方法。此算法对于沿高度方向结构分布均匀的建筑物可以得出非常准确的计算结果。算例表明,此算法十分有效、可靠,可进一步推广用于高层结构的优化设计,用该方法可以分析高层框架、剪力墙、筒体、框剪以及框筒结构。     

南京禄口机场空间钢管结构屋盖施工

南京禄口国际机场航站楼大型钢管空间桁架曲面屋盖施工中，采用计算机辅助设计切割下料，主桁架分段抬吊，高空拼接，切割穿插补接等一整套安装技术措施。     

空间桁架的几何稳定性、传力路线及受力敏感度分析

从几何稳定性、传力路线、受力敏感度等多角度,对空间桁架等屋盖结构体系的受力性能进行分析,为结构选型、建模、具体设计及审图工作提供了理论上的参考。     

节点半刚性对扣件式钢管模板支架稳定承载力的影响分析

通过扣件节点半刚性试验,得到节点扭转刚度Rk与直角扣件螺栓拧紧力矩T的关系式。研究表明:在考虑扣件节点扭转刚度的前提下,采用SAP 2000有限元软件建立支架模型,并在模型的每个节点上施加稳定承载力0.1%的等效假想水平力用来模拟架体的初始缺陷,可以精确地验算架体的稳定承载力。对比计算结果和试验结果发现:考虑扣件节点的半刚性是精确计算模板支架稳定承载力的前提。同时,当扣件拧紧力矩小于30 N.m时,支架稳定承载力呈明显下降趋势。因此,在施工过程中,应对扣件的扭紧力矩进行严格检验。     

圆钢管双向压弯构件的整体稳定性计算

利用ANSYS程序对不同端弯矩分布模式下圆钢管双向压弯构件的稳定承载力进行计算,并将计算结果与GB50017—2003《钢结构设计规范》中双向压弯构件稳定性计算公式的计算结果比较,指出直接套用现行规范公式将有较大误差。提出圆钢管双向压弯构件整体稳定性计算的建议公式,该公式适用于各种端弯矩分布模式下,圆钢管双向压弯构件的稳定承载力计算,计算精度较高。     

截面为三角形的空间格构式圆拱平面内整体稳定性能分析

空间格构式圆拱是一种较为新颖的空间结构 ,具有外形美观、受力合理、经济实用等优点。稳定性计算是拱结构设计中一个关键课题。利用ANSYS有限元程序对格构式拱在满跨均布荷载作用下进行了几何非线性分析 ,并从结构的荷载 -位移全过程曲线考察该结构平面内稳定问题的基本规律。通过对大量数据进行回归分析 ,得出格构式圆拱平面内整体稳定临界荷载拟合公式 ,供设计参考。     

钢管混凝土纯扭转问题研究

本文介绍了４个钢管混凝土纯扭构件的试验研究。试验结果表明，在加载过程中，钢管和核心混凝土整体变形协调，钢管混凝土构件表现出良好的塑性性能。笔者利用有限元法对这类构件进行了全过程分析，其结果与试验结果吻合良好。最后，定义了钢管混凝土纯扭构件抗扭承载力指标，并提供了其抗扭承载力简化计算公式。本文还对钢管混凝土综合剪切模殴等物理指标的确定提供了简化计算式。     

双向荷载作用下扣件式钢管模板支架稳定性分析

我国扣件式钢管模板支架的设计只考虑承受竖向荷载的情况,而在一些特殊结构施工中,模板支架除承受竖向荷载外,还要承受结构施工时的水平荷载。以某地铁工程为例,对模板支架承受双向荷载作用时的稳定承载力进行设计计算,给出该工程模板支架搭设参数。对承受双向荷载和只承受竖向荷载作用时的模板支架分别进行数值分析,得到双向荷载作用下,模板支架的稳定承载力小于只承受竖向荷载时模板支架稳定承载力;建议用设置剪刀撑、与已有结构进行可靠连接等构造措施来保证整架的稳定性。