双层柱面网壳设计研究

通过４９ｍ　× １００ｍ,４５ｍ×８１ｍ,６０ｍ×１１７ｍ三个双层柱面网壳在不同结构形态、各种支承条件及轻、重屋面荷重下的计算分析,对柱面网壳结构选型、计算假定等作了详尽的论述;并讨论了对于柱面网壳支座水平推力的处理、温度应力对大跨度柱面网壳的影响等不能回避的问题,指出网壳支座与平板网架支座节点的不同,提供了常见支承条件下网壳支座的设计思路和作法。     

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。     

新型隔震支座在网壳结构振动控制中的应用研究

将形状记忆合金(SM A)与普通叠层橡胶垫复合可以形成一种新型SM A-橡胶隔震支座.本文阐明了SM A-橡胶支座的工作机理,并建立了支座的理论模型.将设计的新型支座应用于空间网壳结构地震的被动控制,推导了支座隔震空间网壳结构的振动方程.最后,通过某双层柱面网壳结构地震响应的数值模拟考察了SM A-橡胶支座对网壳结构的减振效果.研究结果表明,新型SM A-橡胶支座较普通橡胶支座具有更好的隔震性能,可有效应用于网壳结构的振动控制.     

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。     

铝合金柱面网壳结构弹塑性稳定性研究

对铝合金柱面网壳结构弹塑性稳定性进行了系统的研究,设计了符合实际工程应用的55例铝合金柱面网壳。通过ANSYS有限元软件对柱面网壳进行弹塑性全过程分析,分析了跨厚比、矢跨比、材料非线性、荷载分布模式和初始缺陷对柱面网壳整体稳定承载力的影响。根据初始缺陷不同、作用荷载不同等设计了660例柱面网壳,并对其进行有限元分析,提出了柱面网壳弹塑性整体稳定设计方法。     

索拱桁架-单层网壳复合空间结构的结构设计与稳定性分析

索拱桁架-单层柱面网壳结构综合了索拱桁架与单层网壳结构的优点,可减小支座水平推力、减小单层网壳纵向跨度、提高结构的稳定性,从而实现结构更大跨度的跨越。以一拟建198 m跨、且需支承于15 m高单排混凝土柱列的大跨度煤棚钢结构屋盖为工程背景,开展大跨度索拱桁架-单层柱面网壳结构的设计分析工作,对结构的预应力设计值进行优化分析并在此基础上详细分析结构静动力特性,论证借助索拱桁架-单层柱面网壳结构跨越近200 m级跨度的可行性,揭示结构在各种可能荷载工况下的内力及变形分布规律,并利用ANSYS有限元软件计算了结构的线弹性屈曲特征值和考虑材料和几何双重非线性的极限承载力。     

板锥柱面网壳结构的动力特性研究

考虑不同跨度、厚度、矢跨比等因素对网壳结构动力特性的影响，本文采用子空间迭代法，对板锥柱面网壳的动力特性进行了系统分析研究，在大量参数分析、计算的基础上，得出了板锥柱面网壳结构的自振规律，对板锥柱面网壳结构的抗震设计有重要的参考价值。     

网壳屋盖与下部支承结构动力相互作用研究

本以双层柱面网壳为研究对象,系统地研究了网壳屋盖与下部支承结构共同工作问题。针对钢网壳及混凝土支承体系这类组合结构,论首先推导出不同材料组合结构阻尼比的实用计算公式。进而通过对固定铰支座、弹性支座和整体分析模型多个网壳结构计算结果进行对比,指出若不考虑支承刚度而按固定铰支承进行分析将使设计极为不安全。与此同时论验证了用弹性支承代替整体分析的实用分析方法。     

网壳结构的边界条件及支座设计

本文结合边界条件对结构强度、刚度、水平推力和温度应力等几方面的影响探讨了网壳结构边界条件的选型，还结合网壳结构的一般边界条件，提出了网壳支座的合理型式和应用范围；并且提供了常见支承条件下，网壳支座的设计思路和方法。     

18m×24m单层圆柱面网壳结构设计

本文对18m×24m单层圆柱面网壳结构,采用SAP6通用程序进行了多种情况下的内力分析,设计中根据计算结果采取了一定的构造措施,提出了网壳结构支座节点处理的重要性,在软弱地基以及场地上分布不均匀时,一定要慎重选用网壳结构。文中概述了网壳结构的施工方法,展示了柱面壳结构使用前景。     

75°倾角正断层黏滑错动对公路隧道影响的模型试验研究

 通过1∶50室内模型试验,开展75°倾角正断层黏滑错动影响下隧道的受力变形机制研究,并监测隧道顶部和底部的地层压力、隧道轴向和环向应变。结果表明,地层的永久变形和地层–结构的相互作用,导致围岩压力在剪切带附近发生显著变化,上盘范围内拱顶压力显著增大,下盘拱顶压力次之,上盘隧道底部压力减小,下盘底部压力显著增大,隧道与下部围岩可能局部脱空以适应断层的剪切位移;上盘范围内为正,下盘范围内纵向弯矩为负;以原型混凝土压坏来判定衬砌破坏,初步确定原型结构破坏所容许的最大断层位移D = 1.25 m,理论上该值略偏大。     

松江交通枢纽暨购物中心大跨度钢穹顶力学分析

松江交通枢纽暨购物中心中庭大屋盖为一个120m跨度的圆台形穹顶，本对该结构的设计过程做了概述，特别是对结构的静力分析、动力特性和稳定分析作了较为详细的介绍。     

弦支筒壳结构在多点输入下的地震响应分析

将拉索与柱面网壳相结合,就可以形成新的弦支结构——弦支筒壳结构.以一实际工程为例,本文将分别采用地震波一致输入和考虑行波效应的多点输入分析方法对弦支筒壳进行地震响应分析.结果表明,地震作用下单层筒壳杆件内力和撑杆内力随时间的变化都是在某一数值上下波动,而下弦索内力随时间的变化则是波动着上升.与一致输入相比,多点输入时,单层筒壳杆件内力有些发生了方向改变,有较少一部分内力减小,大部分杆件的内力增大,且随着行波速度的减小,内力增大的杆件增多,幅度加大;一部撑杆的内力增大,也有相当一部分撑杆的内力减小,且随着行波速度的增大,二者对撑杆内力的影响趋于相同;下弦索中拉力或者增大或者趋于与一致输入时相同,且随着行波速度的增大,二者对下弦索中拉力的影响趋于相同.     

崇遵公路夏家庙隧道溶洞堆积坍顶处理技术

以崇遵公路夏家庙隧道施工工程为例 ,对其拱顶因受溶洞堆积体冲击破坏而发生坍顶的处理措施作了介绍 ,并提出了要通过溶洞堆积体地段进行施工时的几点建议。     

哈尔滨速滑馆巨型网壳结构

哈尔滨速滑馆的屋盖结构是一个由中央圆柱面壳和两端半球面穹顶组成的巨型网壳，复盖面积８６．２×１９１．２ｍ．是目前国内最大的网壳结构、本文是对这一屋盖结构设计的简要介绍。     

弦支筒壳结构可靠度研究

弦支筒壳结构是张拉整体概念与单层筒壳相结合而形成的一种新型预应力钢结构体系,该结构整体的可靠度是否满足规范要求是其能否形成合理有效结构体系的关键。基于概率理论和灵敏度分析方法,研究结构主要参数对弦支筒壳可靠度的影响,进而对各参数进行灵敏度分析,并拟合出可靠指标的计算公式,得到弦支筒壳结构适用性条件下的目标可靠度。     

隧道周边不同位置径向裂纹对隧道围岩稳定性影响规律的研究

在爆炸载荷作用下,隧道周边会产生大量的径向裂隙,研究在双轴压缩荷载作用下不同位置处径向单裂纹直墙拱形隧道的破坏规律,分两种情况进行研究,一种是裂纹在隧道拱肩或拱顶部位,以拱顶半圆圆心为基点的径向裂纹;另一种是裂纹在隧道底板或边墙部位,其裂纹面与隧道底板、边墙成135°夹角。采用模型试验和数值模拟方法进行研究,模型试验采用水泥砂浆制作隧道模型,数值模拟计算隧道模型裂纹尖端应力强度因子和应力云图,模拟结果与试验结果对比较吻合。结果表明:1裂隙会降低隧道整体的稳定性以及抗压强度;2当裂纹在隧道拱肩或拱顶部位时,裂纹倾角θ=45°时,隧道的稳定性最差,最容易破坏;3当裂纹在隧道底板与边墙交界处时,隧道最容易破坏,整体稳定性最差。     

黄土隧道围岩的结构性变化特征分析

在分析和修正已有结构性参数的基础上,首次提出了将结构性参数直接应用于工程实践的思路。研究了黄土隧道开挖后围岩结构性的变化规律。研究得出:围岩的结构性参数与径深和洞径密切相关;随着径深的增大,拱顶方向上围岩的结构性参数均呈现出先减小后增大的规律,存在一个最小值。与开挖前原状土的结构性参数相比,围岩的结构性损失在距拱顶约1.7～2.5 m时达到最大。随着洞径的增大,开挖对围岩黄土的扰动增强,拱顶方向上围岩的结构性减弱,结构性参数的最小值变化不大,但最小值发生的位置逐渐远离拱顶。最后,提出了以围岩结构性损失最大为依据判断围岩松动圈的新方法。分析表明,黄土隧道围岩的松动圈在1.7～2.5 m变化。     

大断面黄土隧道锚杆作用机理的离心试验研究

为研究大断面黄土隧道锚杆的作用机理,取西北地区现场Q3砂质黄土,根据黄土隧道离心试验基本原理,取相似比g值为80,并采用有机玻璃等相似材料模拟隧道初支结构。分别设置无锚杆、3.5m锚杆、6m锚杆、8m锚杆离心模型对比试验进行研究,结果表明,在初支封闭和系统锚杆施作之后的阶段中,系统锚杆长度从0m增加到8m时,地层和初支变形减小比例有所增加,拱顶沉降可减小11.67%,拱脚沉降可减小14.48%,地表沉降可减小7.12%,周边收敛可减小17.73%。但由于系统锚杆的施作会引起初支封闭时间由7d增加至10d,增加42.9%,且隧道拱顶沉降增加24.2%。所以,系统锚杆总体作用效果不明显,长度增加至8m,拱顶沉降仍会增加12.55%,初支封闭时间增加42.9%。在大断面黄土隧道中,系统锚杆对隧道变形的控制效果不明显,增加锚杆长度效果仍不明显,建议取消系统锚杆。     

大跨小净距隧道衬砌力学行为现场测试研究

综合采用现场测试及数值计算方法,对深圳市南坪快速II期双洞八车道小净距隧道施工中二衬受力分布规律,以及不同间距下近邻隧道施工后行洞对先行洞二衬结构受力的影响进行研究。研究结果表明:二衬各点轴力和弯矩值均较小;拱顶处、远离中岩柱侧的边墙和中岩柱侧拱脚部位有可能出现较小拉力,应注意防止混凝土开裂;Ⅳ级围岩、30 m净距条件下,后行洞开挖对先行洞支护受力的影响范围为掌子面后方40 m内,围岩越好,影响范围越小;仅拱顶处主应力表现为受拉,其余部位表现为受压,其中左、右拱脚处主应力压力值最大。随着净距的逐渐增大,拉应力与压应力值变化很小,没有一致增大或减小的趋势,净距变化对支护的应力影响不明显。