火灾中网架结构受力分析与设计方法

以典型大跨度平板网架结构为研究对象,基于火灾下网架结构受力性能的有限元分析方法和原理,通过大量数值计算,分析火灾高温作用下结构的整体变形和受力性能,揭示此类结构抗火受力性能的主要影响因素,给出典型跨度网架结构各种不同参数下的火灾临界温度设计值.在拟夹层板设计方法基础上进行理论与数值分析,获得了火灾下计算网架结构最大位移值的简化计算方法--修正拟夹层板法.在适用范围内,该法可简便算出火灾下网架结构的最大变形值.     

空间网架结构整体工作性能的分析

网架结构的设计分析计算通常将上部网架与下部支承分为两个独立部分进行,其结果与结构的实际受力差别较大,致使结构构件在设计中偏于保守或不安全。结合某体育馆平板网架结构,采用有限元分析软件从整体稳定性、温差作用两个方面对整体建模与上部结构单独建模的整体工作性能进行了对比分析,从而得出一些设计建议,为同类工程提供借鉴。     

钢筋混凝土框架结构火灾反应全过程数值分析

目的 从火灾场景的模拟、构件内温度场和结构的变形反应三个方面对钢筋混凝土框架结构的火灾全过程进行研究,为抗火设计提供参考.方法 采用火灾模拟软件FDS对某商场首层火灾进行模拟,并对火灾下温度分布过程进行了研究,在此基础上利用ANSYS有限元分析软件对火灾条件下的构件进行温度场分析和变形分析.结果 边柱、中柱以及节点处温度靠近构件截面内部温度逐渐降低,且升温速率趋于缓慢.节点核心区的温度较周围的梁段和柱段偏低.各跨中挠度达到耐火极限的时间满足规范要求,结构各构件相继失去承载能力而发生倒塌.结论 火灾模拟软件FDS得到的实际火灾升温曲线与国际标准火灾升温曲线相比温度偏低,采用国际标准升温曲线进行结构分析是偏于保守的,因此笔者建议将FDS对火灾的模拟结果作为结构分析的依据.     

火灾下大跨度钢桁架拱桥结构性能分析

为研究汽车火灾对大跨度钢桁架拱桥结构受力性能的影响,以主跨为240 m的某下承式钢桁架拱桥为研究对象进行受火分析计算. 首先利用火灾模拟软件FDS对两种典型火灾场景进行数值模拟获得火灾温度场分布,然后通过有限元瞬态热分析确定火灾区域构件的温度分布,再通过ABAQUS热-结构耦合分析桥梁在不同火灾场景下结构性能的变化. 结果表明:钢桁架拱肋在油罐车火灾作用下受火构件的最高温度达540 ℃;主要传力构件在温度为430 ℃时屈服,达到承载能力极限状态,热膨胀效应与内力重分布导致附近构件的应力增幅达60~180 MPa;桥面竖向位移变化最大为115 mm,最大横向高差为108 mm. 油罐车火灾主要对火源附近3根吊索的温度场产生影响,受火吊索索力减小使得桥面下挠33 mm,主梁应力增大35 MPa.     

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.     

四角锥网架与抽空四角锥网架结构性能对比

用实心铝材制作了网架模型,并分别对四角锥和抽空四角锥两种网架结构在静态受力情况下的杆件内力和节点位移进行了有限元分析和加载测试,有限元分析和测试结果均表明抽空四角锥结构具有比四角锥结构更为优化的受力性能。同时分析了网架支撑方式对其受力性能的影响。     

复杂网架结构的设计及优化

针对大跨度复杂网架结构,采用三种不同的网架方案进行比较。利用SAP2000分析了局部三层,两层无预应力和两层有预应力网架的杆件受力和节点的位移,并对三种方案进行了动力特性分析。研究分析表明,两层加预应力网架具有优越的受力性能,并可以减少网架结构的用钢量,为大跨度复杂平面网架结构的合理设计,提供了一定参考价值。     

温度作用下空间网架的有限元计算

温度是影响结构受力的一个比较重要因素，然而在现有空间网架设计时设计者一般对温度作用进行估算，很少对其进行精确设计，这在温差比较大的地区，将造成意想不到的严重后果，本文在现有的空间网架程序基础上，增加了温度力的计算功能，并对一空间网架进行了温度力的计算与影响分析。     

网架温度变形对钢筋砼柱受力的影响研究

网架结构是大跨度建筑广泛应用的一种结构形式,由于建筑的长宽尺寸大,温度变形对下部钢筋砼柱受力影响就会很大。通过实例分析计算,研究了网架温度变形对钢筋砼柱的偏心作用和推移作用。     

露天网架的温度应力作用分析

网架结构是高次超静定结构,在均匀温度场变化下由于杆件不能自由热胀冷缩会产生温度应力．本文研究露天大跨度网架结构在外界温度交替变化下产生的内力和位移是否起到控制荷载作用,利用SAP2000对网架进行静力和温度荷载作用下的计算,最终通过结果比较得出温度影响在整体网架受力中占的比例,以及结构应力性质的变化．     

正放四角锥平板网架楼盖地震易损性

地震易损性分析能准确评估结构抗震性能,为了提出一种网架结构地震易损性的研究方法,对正放四角锥平板网架结构开展了全荷载域时程分析研究其失效机理、参数敏感性分析研究各参数的影响程度、地震易损性分析评价其抗震性能.分析结果表明:网架结构破坏属于延性破坏,具有明显预兆;结构响应对钢材屈服强度、楼面荷载以及地震动记录的敏感性较大,后续分析中应视为随机性因素考虑;提出了适用于正放四角锥平板网架楼盖的地震损伤程度指标及震害等级划分标准,并给出针对该结构的地震易损性分析方法及步骤;分析发现结构在峰值加速度为0.40g(8度罕遇)时保证完好的概率仍有95%,即使出现0.62g(9度罕遇)强烈地震时,结构保证完好的概率仍能达到79%.正放四角锥平板网架楼盖具有较好的抗震性能,很大程度保证了结构的地震安全.     

地铁站线型光束感烟探测器响应性能研究

在实体试验的基础上,运用火灾模拟软件FDS,仿真计算了地铁车站在夜间停运工况下,站台不同位置发生火灾时线型光束感烟探测器的报警时间,并对仿真结果做了可靠性验证,研究分析了不同位置火源和格栅吊顶对探测器响应性能的影响,提出在吊顶镂空率超过50%时,不宜在吊顶下方安装线型光束感烟探测器.     

重庆市发展长江水源热泵的水源概况分析

为了解重庆段长江水作为热泵冷热源的概况,对重庆段长江水温的横断面变化和时间变化进行了实测分析,并对江水的水质和水位变化进行了分析,得到长江水温在整个横断面基本恒定,而江水的夏季月平均温度在22~25℃,冬季月平均温度在11~16℃,水温日变化幅度不超过0.5℃。是一种具有良好品质的稳定的冷热源。而长江水作为水源热泵的冷热源,主要解决的水质问题是泥沙和悬浮物,在三峡库区形成后水位变化可达到30 m,因此取水方式可考虑采用浮船取水方式。     

火灾后型钢混凝土平面框架抗震性能有限元分析

建筑火灾的频繁发生给人们的生命及财产安全带来的危害越来越大,建筑结构抗火性能研究已成为建筑结构安全分析领域的一个重要课题.针对火灾后型钢混凝土柱-型钢混凝土梁-钢筋混凝土楼板单层单跨组合平面框架的抗震性能进行了研究,运用有限元分析软件ABAQUS建立了模型,考虑受火时间、柱轴压比和梁跨中荷载等因素对其的影响,研究了火灾后型钢混凝土框架的滞回曲线和骨架曲线,并在此基础上分析了各参数对火灾后型钢混凝土框架延性和耗能方面的影响.通过分析可知在相同轴压比和相同梁跨中荷载的情况下,受火时间越短滞回曲线越丰满,亦即抗震性能越好;在相同受火时间的情况下,轴压比越小滞回曲线越丰满;而梁跨中荷载大小变化对滞回曲线影响较小.且在最不利的情况下,延性系数为3.53,等效粘滞阻尼系数为0.24,说明型钢混凝土框架结构具有的良好的延性和抗震性能.     

形式代数的空间结构建模库FormexLib的实现及应用

基于形式代数理论开发了空间结构建模库FormexLib。论述了形式代数与结构建模之间的关系,给出了实现空间建模库FormexLib的C＋＋代码。最后,介绍了一个使用该库编写的空间结构软件的实例。实践表明,使用该库编写空间结构建模软件时,极大地简化了复杂空间网格建模的问题。     

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。     

大跨度密肋楼盖结构的抗震性能分析

以工程为例,分析带有大跨度密肋楼盖结构的受力性能。该建筑结构局部采用密肋梁形成大跨度楼盖,以实现建筑的大空间要求。文中着重分析了结构的地震反应特性,通过振型分解反应谱法和弹性动力时程分析方法进行结构计算和比较。利用MIDAS/GEN软件建立结构整体模型,并对结构分析相应地震作用下的抗震性能。密肋楼盖对整体结构抗震特性有较大影响,层高的变化是影响结构性能的重要因素。     

中央开洞网架结构的静力与动力分析

以弹性支座下的中央开有矩形洞口的双层正放四角锥网架结构为研究对象,利用SAP2000对开洞网架和不开洞网架结构进行了静动力特性分析,对比了两种结构之间静动力特性的差异,并获得了中央开洞网架结构内力和位移的变化规律。结果表明:开洞网架与未开洞网架弦杆内力分布规律显著不同,但腹杆无明显区别;开洞网架结构的动内力分布规律和静力分布规律一致;加强洞口对网架的刚度有明显提高。