FAST30米模型整体索网张拉方案的研究

介绍了大射电望远镜(FAST)30m模型主动反射面支承结构——整体索网结构,根据现场条件提出了三种可行的施工方案,并利用ANSYS的生死单元技术模拟索网张拉过程.通过分析、对比确定了最优方案,并以此指导了实际施工,为FAST500m原型的建造积累了经验.     

车辐式张拉结构张拉过程模拟分析及张拉方案研究

车辐式张拉结构造型轻盈通透,常作为大跨度体育场建筑的屋盖结构形式.对于由索杆组成的车辐式张拉屋盖结构而言,屋盖施工常常采用整体张拉成型的方法,其张拉方案的制定以及张拉过程中"力"与"形"的控制是施工张拉过程的核心内容.分析制定张拉方案所应当遵循的原则,并以深圳宝安体育场屋盖结构为例,对拟制定的3种张拉方案进行张拉过程数值模拟分析,同时依据数值分析结果评估各种张拉方案的优缺点.     

我国FAST工程索网安装成功

<正>近日获悉,我国500m口径球面射电望远镜工程(简称FAST工程)索网制造和安装工程顺利完成,这意味着该工程在关键技术难点上实现了突破。位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县的500m口径球面射电望远镜是目前世界最大单口径射电望远镜,2011年开始建设,预计2016年建成,建成后将成为世界级射电天文研究中心。据介绍,索网制造与安装工程是FAST工程的主要技术难点之一。FAST索网是目前世界上跨度     

柔性边界幕墙索网张拉施工方法分析

在进行柔性边界幕墙索网的张拉施工时，各个索间会彼此产生很大的相互影响。为了能保证在施工结束后，索力能满足工程需求，必须要制定合理恰当的施工保证措施。并且，为了保证符合边界钢结构的变形要求，还要采取变形控制相关措施。本文在介绍柔性边界幕墙索网张拉的控制方法过程中，与实际工程相结合，比较了仿真计算与实测的两种不同结果。     

某体育场施工张拉方案及张拉模拟分析

斜拉结构是一种典型的刚柔组合结构,广泛应用于大跨度体育场馆屋盖结构等公共建筑中。对于由刚性屋盖和柔性拉索以及桅杆等组成的斜拉结构而言,预应力施工张拉通常采用逐步张拉成型的施工方法,张拉过程中预应力的控制、结构力与形的控制以及张拉方案的确定是施工张拉要解决的核心问题。分析制定张拉施工方案所应遵循的原则,并以某体育场屋盖结构为例,对拟定的两种张拉顺序和两种张拉阶次进行张拉施工模拟分析,同时依据数值分析结果评估各种张拉方案的优缺点,为该体育场屋盖钢结构张拉施工方案的最终确定提供依据。     

国家天文台FAST工程索网安装施工技术

国家天文台FAST工程索网安装共包括2 225个主索节点、6 670根主索和2 225根下拉索,所有安装工作均需在空中完成,要求精度高,施工难度大。为了避免索网在安装过程中应力过大,并满足圈梁受力要求,施工过程中将整个索网对称等分为5个施工区域,每个区域都同步施工。施工时,需要采用大量悬空索道进行拼装,其中,施工通道为固定索道,需要承载较大受力,施工索道则随安装进度不断转移。     

国家天文台FAST工程索网安装施工技术

国家天文台FAST工程索网安装共包括2225个主索节点、6670根主索和2225根下拉索,所有安装工作均需在空中完成,要求精度高,施工难度大。为了避免索网在安装过程中应力过大,并满足圈梁受力要求,施工过程中将整个索网对称等分为5个施工区域,每个区域都同步施工。施工时,需要采用大量悬空索道进行拼装,其中,施工通道为固定索道,需要承载较大受力,施工索道则随安装进度不断转移。     

中关村文化商厦玻璃幕墙平面单层索网张拉与控制

中关村文化商厦采用平面单层索网结构,索网预应力的控制是玻璃幕墙施工的关键.运用ANSYS有限元分析软件,考虑玻璃幕墙的安装要求及索张拉对整个结构的影响,首先张拉竖向索,再安装索的卡具,最后张拉横向索.并详细阐述了竖向索通过位移控制、索测力仪校验以及横向索张拉过程通过千斤顶配套的油表读数控制、振弦法校验的施工方法,确保了玻璃幕墙施工的顺利进行和施工质量达到相应规范要求.     

广州科学中心幕墙支承索网设计与张拉分析

首先介绍了广州科学中心幕墙支承索网的设计特点,并对这种新型的梁索杂交支承体系在索网张拉过程中的力学问题进行了剖析,然后提出了一种基于拟滑轮、虚拟温度荷载和生死单元技术的索网张拉迭代算法,并运用此算法对广州科学中心索网的张拉过程进行了精确模拟分析,为索网的设计和施工提供了重要依据。     

FAST整体索网局部2米模型试验研究

针对FA ST张拉整体索网结构进行局部2米模型试验研究.对试验用索逐一测定弹性模量,探讨并验证了索网初张拉成形和调节方法的有效性以及索网变位过程中节点形式对索网-子结构间协调工作性能的影响.综合试验与理论结果,对FA ST 30米模型的建造提出了有益的建议.     

FAST反射面支承结构整体索网方案研究

采用整体索网作为大射电望远镜(FAST)反射面的支承结构,通过对四边形、凯威特型和短程线型三种整体索网方案的研究、对比,认为短程线型网格是一种合理的较优方案;分别对提出的刚性、半刚性和柔性三种子结构方案进行分析研究,论证该刚性方案的可行性,初步论证半刚性方案的可行性,同时对柔性方案提出改进建议。     

柔性边界幕墙索网张拉施工方法研究

柔性边界幕墙索网张拉时,各索间的影响很大,要制定合理的施工保证措施,保证张拉完成后索力满足要求.同时,要采取变形控制措施,保证边界钢结构的变形满足要求.结合实际工程,介绍了柔性边界幕墙索网张拉控制方法,并对仿真计算结果和实测结果进行比较,实测索力和变形与理论计算值相差较小.证明采取的张拉顺序合理,采用伸长值控制张拉,可实现变形和索力双控的目标.     

FAST反射面索网支承结构多点地震输入反应分析

地震传播至结构场地时会存在空间上的变化,考虑地震空间变化性的多点输入比一致输入更符合实际。针对口径500 m的射电望远镜(FAST)反射面索网支承结构,对其进行多点输入下的地震响应研究。采用现有较优地震动模型,模拟了338个模拟点处的地震动,采用线性内插法得到了2 395个FAST支座处的地震动。借助ANSYS分析软件,对FAST反射面索网支承结构进行了地震多点输入与一致输入的时程响应计算。分析结果表明:地震空间变化性在两个水平方向和竖直方向上对FAST反射面索网支承结构均有不同程度的影响,有必要同时考虑地震三个分量的空间变化性。在三维地震输入下,受地震空间变化性的影响,主索94.08%的应力增加,应力平均增加了87.04%,下拉索43.51%的应力增加,平均增加了21.88%,三维多点输入与三维一致输入下索的最大应力分别为835.43 MPa和671.10 MPa,均小于FAST用索的抗拉强度标准值;FAST反射面索网支承结构可以抵御预期地震作用。     

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。     

长期主动变位下FAST索网支承结构疲劳寿命分析

研究分析了500m口径射电望远镜（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,简称FAST）反射面索网支承结构的疲劳性能。模拟FAST主动变位工作模式（长时巡天观测和随机独立观测）,计算30年设计基准期内连续工作运行的次数需求,分析FAST索网支承结构变位工作的随机疲劳应力历程,并基于简单抽样技术,对全寿命疲劳应力历程进行简化,采用实时雨流计数法进行分解;基于S-N试验曲线和Smith等效疲劳寿命极限应力线图,采用Miner线性损伤累积准则分析各索的疲劳寿命。以所有单索疲劳寿命的最小值作为整体结构疲劳寿命,多次模拟计算,统计分析保证率为99.9%的结构疲劳寿命,并合理选取安全系数2.0考虑疲劳寿命变异性影响。分析结果表明,在设计基准期内,结构疲劳寿命满足安全要求,结构疲劳危险区域主要分布在索网中心区域。     

单层双向正交索网结构索长误差敏感性分析及控制限值研究

单层双向正交索网结构是由两个方向正交拉索组合而成的索网体系.结构施工偏差和构件加工误差引起的索长误差会改变结构的形状从而改变索力,因此索网结构施工控制,首先应将索长误差控制在一个可接受的范围内,使之对结构响应的影响最小.以国家速滑馆大跨度单层双向正交索网结构为工程背景,研究了由于拉索索长误差引起结构成形态的索力与理论值偏差问题,使用有限元软件MIDAS Gen研究了单根拉索的误差敏感性.研究了单根拉索在不同误差取值下索力的变化规律和同时存在的多根拉索误差对索力的影响,并根据统计学原理制定了拉索的误差控制限值,最后通过现场实测数据验证了该限值的正确性.     

膜结构找形及张拉过程的统一数值模拟

膜结构的预张拉水平直接影响结构初始形态和力学性能,而一般找形分析无法将预应力的产生与施工过程对应起来。本文就这一问题提出了一种找形方法,通过对膜结构张拉过程的计算机模拟描述了膜结构中预应力的产生过程。在此过程中,可以逐时逐点跟踪结构中应力的变化,这一找形方法包含了张拉方案的确定、如何及时反馈结构内力分布的变化和结构变形的变化,通过这种方法可以给施工过程以有效指导,并对施工误差引起的应力分布误差进行估计。     

国家天文台FAST工程索网索力调节施工技术

国家天文台FAST工程球面索网结构由2225个节点,6670根主索以及2225根下拉索组成,该结构安装完成后需要后续对索网索力进行调节来达到该结构的设计要求。FAST工程球面索网通过150根边缘主索与圈梁连接,边缘主索采用长度可调节的拉索结构,其它主索均为长度固定的不可调拉索结构,索网节点通过2225根下拉索连接于地锚。索网几何位置由边缘索调整实现,索网节点后期的变位通过下拉索调整实现。本文将介绍FAST球面索网结构边缘主索索力调节的施工工艺。     

FAST索网结构连接构件的疲劳性能研究

作为国家重大工程,FAST索网在运行时结构将产生超高应力幅的疲劳荷载,对索体的连接部位产生较大的考验。为解决连接部位的疲劳问题,本文基于索网的疲劳性能要求,对现有拉索结构的叉耳部件进行了试验,根据初步试验结果设计了新型叉耳部件,并通过公式计算与有限元软件进行了叉耳组件的强度校核,最后对不同型号的拉索组件进行了试验验证,结果证明新型叉耳组件在拉索结构中表现良好,可以满足应力幅500 MPa、循环受力200万次的索网疲劳要求。     

FAST 30 m模型整体索网结构试验研究

对500m巨型射电望远镜(FAST)的30m模型反射面整体索网支承结构从初始预应力态的形态确定、工作态的模拟及荷载态分析等角度对索网结构进行详细的性能研究与优化设计;为满足望远镜对反射面成形高精度的特殊要求,对模型反射面整体索网支承结构的加工、制作及安装采取一系列的保证措施,同时利用有限元数手段采用逆向分析法对索网结构张拉方案进行优化,并对成形全过程进行数值模拟,指导实际的成形过程;对最终试验结果进行分析,表明采用整体索网结构作为反射面的支承结构是切实可行的,其成形精度可以达到望远镜的功能要求,同时也证明本文所采取的初始形态分析方法、成形全过程模拟方法及成形方案是正确的,所采取的保证结构精度的系列措施是有效的.