多次预应力钢网壳屋盖设计中应注意的几个问题

多次预应力钢网壳是一种新型高效空间结构体系.本文通过攀枝花体育馆网壳屋盖的设计实践,探索了在先进的大跨网壳结构中两次引入预应力,对其荷载作用下的内力与变形进行控制,以降低基本结构的峰值应力;在预应力作用下,预加力节点汇交杆的应力集中;预应力节点的构造设计;支座约束模式对网壳杆件内力的影响以及预加力的合理取值等问题.可供设计这种先进结构时参考.     

攀枝花体育馆大跨度多次预应力钢穹网壳屋盖设计

本文介绍了攀枝花体育馆8支点多次预应力穹顶钢网壳屋盖的设计构思、结构形式、内力分析、稳定计算及施工方案要点。对预应力技术推广于大跨度钢网壳作了尝试。     

拉索预应力空间网格结构在我国的研究和应用

拉索预应力空间网格结构由钢索和空间网格结构组成 ,空间网格结构包括网架、网壳、组合网架及组合网壳等结构 ,通过张拉钢索对空间网格结构施加预应力 ,钢索和空间网格结构形成自相平衡体系 ,而不需要其他构件承受钢索的拉力。对空间网格结构施加预应力可改善空间网格结构受力状态 ,降低结构内力峰值 ,增大结构刚度 ,提高结构承载力 ,预应力使杆件反复受力 ,充分发挥材料的强度 ,从而降低了结构耗钢量 ,节省了造价。对网壳及组合网壳结构 ,还可减小支座的水平推力 ,甚至不产生水平推力 ,在竖向荷载作用下 ,支座只有竖向反力 ,改善了网壳及组…     

位移控制预应力影响矩阵在弦支穹顶找力分析中的研究与应用

弦支穹顶结构由上弦网壳、下弦拉索和撑杆组成,拉索预应力对结构内力和初始形态影响较大,合理确定预应力大小是弦支穹顶结构设计的关键。为此,根据线性叠加原理,将结构受力分解为外荷载作用与拉索预应力作用的线性叠加,提出了基于初应变和位移控制的预应力影响矩阵法。该方法通过依次计算单根环向拉索单位初应变下控制点位移值,形成位移控制预应力影响矩阵,计算竖向荷载下控制点位移值,建立相应的控制方程,求解控制方程得到各圈环向索对应的初始应变。弦支穹顶结构在所得初应变和外荷载下的索力就是在该荷载下的预应力值。结合某工程的深化设计,利用基于初应变和位移控制的预应力影响矩阵法对该工程实例进行了分析计算。结果表明,利用该方法计算出的初应变,可以保证竖向荷载下控制点的位移值小于2 mm,该计算方法物理意义较明确,计算较简便,准确度较高,可为类似工程的找力分析提供参考。     

弦弓式预应力网壳结构的工程应用

结合实际工程背景,提出了新颖的弦弓式预应力柱面网壳结构,并应用于大跨度电厂干煤棚结构中。详细分析了结构的静力特性,采用了振型分解反应谱法计算了水平和竖向地震作用下结构的响应。提出了静载下支座位移为零的预应力施加准则,不仅使结构基本成为自平衡体系,而且降低了施工难度。计算分析表明,该结构整体刚度较大,杆件内力峰值较小,大部分杆件内力受斜风及温度作用的控制,用钢量仅为34kg/m2;结构受水平地震作用影响较大,杆件地震内力系数最大值为0.22。     

基于ANSYS的厦门BRT预应力桥梁结构受力分析

以集美大桥南主桥BRT 1号线为研究对象,利用ANSYS软件建立预应力桥梁结构的3维实体有限元模型,分析了各种设计荷载作用下的整体结构位移及不同截面位置的内力和位移。研究结果表明:预应力筋对桥梁结构的受力性能至关重要,城-A荷载和轻轨荷载作用下的位移和内力变化趋势基本一致,但轻轨荷载作用下桥梁位移较大,个别截面出现拉应力。因此,轻轨荷载是预应力桥梁结构的控制荷载,后续的状态评估和加固修复应重点考虑轻轨荷载。     

短程线型单层球面网壳抗震分析

本文采用子空间迭代法分析了不同跨度、矢跨比、网格尺寸、屋面荷载和支座刚度的短程线型单层球面网壳的自由振动特性,采用振型分解反应谱法计算了上述网壳在不同地震设防烈度和场地条件下的地震反应。通过计算分析,得出了网壳自振周期的变化规律,并建议了其竖向和水平向的地震内力系数的取值。     

大面积堆载作用下港口干煤棚结构设计与研究

为研究软弱场地土条件下柱面网壳支座荷载和大面积堆载作用下干煤棚桩基受力与变形特性，通过某工程实例，进行了软弱场地土条件下干煤棚上部结构的内力分析，并对网壳支座荷载和大面积堆载作用下桩身变形进行了理论计算和有限元分析，对结果进行了分析比较。结果表明，按角点法和等效土层厚度法计算的桩顶水平位移接近；软弱土地质情况下规范理论设计方法仅能较好地反映荷载作用下距离桩顶4/α范围内桩身位移的变化，桩承台有限元分析可反映大面积堆载作用下整个桩身变形和受力特性；根据计算得到的桩顶位移可近似换算出上部柱面网壳支座处的水平位移，可以此作为上部网壳支座荷载的设计依据。     

超大跨组合钢网壳结构动力稳定性分析

网壳结构多为缺陷敏感性结构,当地震发生时,由于强烈的地面运动而迫使网壳结构产生振动,网壳结构在地震作用下产生内力和位移,有可能造成网壳结构破坏或倒塌。在ANSYS中建立底部为协同弹性支承的超大跨钢桁架弦支穹顶组合网壳结构的有限元模型,分析钢网壳结构存在初始缺陷的动力稳定性,着重介绍了动力稳定分析方法、初始缺陷的施加、动力稳定判别准则的理论及应用。通过对钢网壳结构进行动力稳定性分析,总结钢网壳结构动力失稳破坏的形式,找出钢网壳结构真正的薄弱部位,并提出改善、提高钢网壳结构动力稳定性的措施。     

球面组合网壳结构的几何非线性稳定分析

本文利用组合结构有限元法进行了球面组合网壳结构的几何非线性稳定分析，给出了T．L.坐标系下空间粱单元和满足离散Kirchhoff假定的三角形板壳元的非线性刚度矩阵，并利用柱面弧长法有效跟踪了结构的荷载-位移曲线。本文详细分析了40m跨度的球面组合网壳及其特例——带肋壳、光面壳及钢网壳的变形路径、位移形态和临界荷载，得到了一些有价值的结论。     

短程线型单层球面网壳风振响应参数分析及实用抗风设计方法

本文运用网壳结构频域分析法,在七种基本参数的常用变化范围内,对短程线型单层球面网壳进行风振响应分析．考察各参数对短程线型球面网壳的风振响应及控制响应所对应的风振系数的影响,然后对所得的计算结果进行统计分析和归纳．在此基础上从理论高度进行概括,提出了短程线型单层球面网壳的实用抗风设计方法．     

预应力双层柱面网壳整体稳定性分析

双层柱面网壳结构是一种新型空间网壳结构,近几年得到快速发展,相关理论也更加成熟.但是预应力双层柱面网壳的研究却不多,理论计算分析也不完善,尤其对其稳定性的研究更是少之又少.利用有限元法,考虑不同矢跨比、荷载分布及预应力水平对预应力双层柱面网壳稳定性的影响,并与对应的双层柱面网壳结构进行对比,分析预应力作用下网壳的稳定特性.     

预应力钢-混凝土组合梁的刚度

建立了预应力钢 -混凝土组合梁考虑预应力筋在荷载作用下的内力增量和滑移效应的挠度计算模型及折减刚度的修正公式 ,计算结果与实测值吻合良好。建议的计算公式对预应力钢 -混凝土组合梁的设计具有实用参考价值     

预应力局部单双层浅网壳结构的几何非线性稳定分析

应用几何非线性有限元法，对不同形式的预应力局部单双层浅网壳结构在受全跨表面荷载作用时的整体稳定性进行分析．分析考虑了非对称分布荷载作用的情况．计算表明，结构在全跨表面荷载作用时，对称加载所对应的临界荷载不一定是结构的最小临界荷载．在采用相同橡胶垫支座的情况下，预应力可以略微提高结构的临界荷载，但结构的临界荷载仍小于固定铰接支承的非预应力浅网壳结构．     

预应力对柱支承扁网壳静力性能的影响

沿柱支承钢扁网壳的拉力环域施加适当预应力能降低结构在使用阶段的变形。以预应力三阶段设计为例分析预应力施加对柱支承扁网壳静力性能的影响。结果发现,预应力可以降低支座水平推力,提高结构刚度,但同时增大了结构在负风压作用时的变形,加大了支座附近杆件的轴力。预应力不能有效提高结构的临界荷载。与其他布索方案相比,折线形索-桁方案对网壳变形控制更有效。     

大跨度预应力加强型钢拱的性能研究

预应力加强型钢拱是指根据大跨度钢拱承受竖向荷载时的内力及变形分布,在钢拱轴线平面内增加适当的撑杆和预应力索,以改善其受力性能、提高刚度和承载力的新型结构体系。运用有限元软件ANSYS,分析了预应力加强型钢拱在不同竖向荷载作用下以及施加不同初始预应力时应力和位移的变化规律,同时与普通大跨度钢拱进行了对比,结果显示预应力加强型钢拱具有很大的优越性,刚度和承载力都有很大的提高。     

新型预应力单层柱面网壳的静力特性和参数分析

利用大型有限元软件ANSYS建立了新型预应力单层柱面网壳结构的有限元模型,分析了特定初始参数下新型预应力单层柱面网壳结构在不同竖向荷载工况作用下矢跨比、撑杆高度等结构参数的变化对结构静力特性的影响,较深入地研究了结构大节点位移和大应力的变化规律,以供参考。     

次内力的物理意义及简捷计算

基于预应力混凝土构件在等效荷载作用下混凝土截面内力的分析,给出综合内力、主内力和次内力的物理意义及简捷计算方法,从而方便了工程设计计算,有利于预应力混凝土结构的推广与应用。     

大跨度铝合金网壳结构风振系数研究

空间网壳结构自重轻、跨度大,因而风荷载对结构常起到主要甚至控制作用.铝合金作为新兴的金属材料,其弹性模量和密度均大约为钢材的1/3,与钢网壳结构相比,铝合金网壳结构对于风荷载更为敏感.本文通过谐波叠加法分别得到网壳结构各个节点的具有Davenport谱和Panofsky谱功率特征的水平和竖向风速时程,并将风速时程转化为风压时程,按照荷载规范计算得到的风压系数,对铝合金网壳结构进行时程响应分析,得到结构各处的风振响应,并采用节点位移风振系数、支座反力风振系数及杆件内力风振系数来衡量结构的风振特性.此外,与相同跨度的钢网壳结构进行了风振系数的对比.     

预应力加肋网壳结构的动力性能分析

本在简单回顾网壳结构现状后，提出一种预应力加肋网壳结构，并对它进行了动力性能研究。中采用反应谱法和时程分析法对该类结构进行了动内力的计算，通过计算分析，得到该类结构应采用时程法计算动内力的结论。此外，还研究了矢跨比、质量对结构动内力的影响；同时，通过对结构中某些构件动内力的时程曲线的研究，指出索中施加预应力的必要性。本结论可供实际工程设计时借鉴。