预应力自平衡索桁架的动力性能分析

预应力自平衡索桁架作为点支玻璃幕墙的支承体系有着广泛的应用,该文研究了这一结构形式的自由振动和强迫振动。考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动方程。通过Galerkin方法,将偏微分程转化为常微分方程,并采用L—P法及KBM法对常微分方程进行了求解。结合工程实例分析了温度变化、振幅、外激励等因素对点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动的影响。结果表明,点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其非线性振动呈现“硬弹簧”特性。     

点支幕墙索桁架支承体系初始态找形分析

初始预应力分布计算是索桁架初始态找形的重要内容。给出了索桁架的初始态平衡方程,提出了一种求解索桁架体系初始预应力分布的线性化方法,并编制了相应的电算分析程序。该方法是以结构的预应力分布为未知量,而结构的几何外形由设计者给定。算例表明提出的方法是可行的、实用的。该方法计算简单,易于被工程设计人员采用。     

点支幕墙索桁架支承体系初始态找形分析

初始预应力分布计算是索桁架初始态找形的重要内容。给出了索桁架的初始态平衡方程,提出了一种求解索桁架体系初始预应力分布的线性化方法,并编制了相应的电算分析程序。该方法是以结构的预应力分布为未知量,而结构的几何外形由设计者给定。算例表明提出的方法是可行的、实用的。该方法计算简单,易于被工程设计人员采用。     

预应力索-桁架结构拓扑优化设计

对包括索力值、构件截面尺寸和结构拓扑的预应力索-桁架结构优化设计进行研究.以应力为约束条件,建立以结构质量为目标函数的数学模型.在求解方法上,首先建立求解索力值和构件截面尺寸的线性规划模型;证明了在每个迭代步中,该模型的最优解至少使得1个构件截面尺寸为零,并通过删除零力杆实现结构的拓扑优化设计.算例结果与相应体系理论相吻合,表明本文所提出的方法有效,可为预应力索-桁架结构提供合理的布局.     

预应力索-桁架结构布索位置优化设计

对于预应力索承桁架索力值、构件截面尺寸、布索位置进行优化设计.通过满应力设计确定索力值和截面尺寸以减轻结构重量,通过逐步移动索节点位置以增加结构刚度.算例表明,该方法能使结构重量逐步减轻,结构刚度不减,布索位置逐步达到最优.     

车辐式索桁架温度响应试验及可靠性评估

针对温度作用对车辐式索桁架结构影响的问题,以设计的跨度为6 m的车辐式索桁架结构为对象,进行了车辐式索桁架结构拉索的温度响应试验,得出温度作用对上环索和上径向索的预应力影响最为明显,定义稳定索为温度敏感性构件.基于可靠性理论,运用响应面法和蒙特卡洛法,得到不同温度影响下车辐式索桁架结构在位移限值控制下的可靠度指标及其变化趋势和不同结构参数对结构的灵敏度,温度影响下下径向索施加的预应力和活荷载为灵敏度最大的结构参数.     

具有外环桁架的肋环型索穹顶初始预应力分布快速计算法

目的研究具有外环桁架的肋环型索穹顶的构件布置和特点,提出确定初始预应力分布的快速计算法.方法考虑到该结构是一种轴对称结构,将结构简化为半榀平面桁架,采用节点平衡理论进行分析.结果提出了确定初始预应力分布的快速计算法,得到了不设和设有内拉环的具有外环桁架的肋环型索穹顶预应力杆初始内力的计算公式,并将对特定参数的该种结构的计算结果与非线性有限元分析结果进行了对比.结论具有外环桁架的肋环型索穹顶结构是有发展前景的新型结构,内部建筑空间利用率高,外圈索的初始内力明显减小.快速计算法可方便地确定该类结构的初始预应力分布,为设计和力学性能分析提供基础.     

高层建筑转换层预应力混凝土桁架施工的探讨

本文结合工程实例通过预应力桁架的分析和研究提出了先穿筋和不对称偏心张拉方法，工程实践表明该技术可行，解决了施工中的技术难题。     

单索幕墙体系中的玻璃与索协同工作机理研究

单层平面索网玻璃幕墙结构是广泛应用于大型公共建筑中的一种新型结构形式,采用模型试验和数值模拟的方法对静力荷载作用下单索幕墙体系中的玻璃与索协同工作机理进行了研究,通过参数分析讨论了各种因素对玻璃贡献的影响;同时建立了动力荷载作用下考虑玻璃与索结构协同工作的理论模型,将玻璃与索网结构的协同工作分为对结构的附加刚度和附加阻尼两部分,为下一步试验研究提供了相应的理论框架.     

点式幕墙拉杆支撑结构分析

简述点式幕墙的特点，介绍常用的支撑形式。针对不同场合，设计出多种形式的拉杆支撑系统，对其受力特征、设计方法及主要构造处理作了详细分析。文末给出示例。     

单索幕墙中玻璃与索静力协同工作试验

采用模型试验的方法对单层平面索网玻璃幕墙结构考虑玻璃与索网协同工作的静力性能进行研究.提出玻璃与索网协同工作的理论模型,并通过模型试验验证了上述理论模型.结果表明,单块玻璃的抗弯刚度对于玻璃参与结构刚度贡献影响很小,玻璃参与结构刚度贡献从本质上讲主要由玻璃面的薄膜力大小决定.     

高层建筑玻璃幕墙的抗爆炸设计

玻璃幕墙是一种融建筑艺术和建筑功能于一体的建筑外维护构件,在高层建筑中得到广泛应用。近年来,世界各地袭击高层建筑的恐怖活动频繁发生,促使建筑设计中逐渐考虑到建筑的抗爆炸设计要求。文章针对建筑玻璃幕墙的爆炸冲击波防护问题,在分析冲击波对建筑幕墙破坏原理的基础上,给出了玻璃幕墙抵抗爆炸冲击波设计的途径,建立了冲击波荷载的计算准则。最后,提出了玻璃幕墙的冲击波试验方案,并具体介绍了距离试验的实施方法。     

高层建筑玻璃幕墙的抗爆炸设计

玻璃幕墙是一种融建筑艺术和建筑功能于一体的建筑外维护构件,在高层建筑中得到广泛应用。近年来,世界各地袭击高层建筑的恐怖活动频繁发生,促使建筑设计中逐渐考虑到建筑的抗爆炸设计要求。文章针对建筑玻璃幕墙的爆炸冲击波防护问题,在分析冲击波对建筑幕墙破坏原理的基础上,给出了玻璃幕墙抵抗爆炸冲击波设计的途径,建立了冲击波荷载的计算准则。最后,提出了玻璃幕墙的冲击波试验方案,并具体介绍了距离试验的实施方法。     

玻璃幕墙传热系数现场检测的研究

由于玻璃幕墙对建筑物的总体能耗影响较大，为节约能源必须要了解玻璃幕墙实际使用情况下的传热性能，以便为正确设计和应用玻璃幕墙提供依据。以往传热系数的检测都是在实验室内进行，因而无法反映现实的使用性能。为此我们对现场检测玻璃幕墙传热系数进行了试验研究，提出了玻璃幕墙传热系数现场检测的方法及相应的检测设备，并对检测系统的不确定度进行了分析。通过试验分析表明，本检测方法能反映玻璃幕墙在现实使用条件下的传热性能，达到了研究的目的。     

玻璃幕墙立面外观的艺术设计

建筑玻璃幕墙的立面具有很强的观赏性,其艺术处理体现出建筑的美学价值.笔者以艺术设计为手段,从构成形式、美学法则、色彩、表现流派等方面对玻璃幕墙立面的划分与设计进行了分析,并结合实例论述了多种幕墙的构成形式,提出了设计时应考虑的诸多要素和相应设计原则,使得艺术设计与玻璃幕墙建筑设计更好地结合在一起.     

玻璃采光顶预应力索桁架支承体系动力特性

为了提供玻璃采光顶预应力索桁架支承体系抗风和抗震研究的理论基础,寻求其动力特性主要影响因素及影响量,采用连续化理论研究了其动力特性.以圆形平面玻璃采光顶预应力索桁架支承体系为例,考虑温度变化及几何非线性影响,基于动力学理论建立了该体系非线性振动方程.通过Galerkin方法,将偏微分方程转化为常微分方程,并采用LP法及KBM法对常微分方程进行了求解.结合算例讨论了温度变化、振幅、外激励等因素对玻璃采光顶预应力索桁架支承体系非线性振动的影响.算例表明,预应力索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其自振频率随着振幅发生变化,非线性振动呈现“硬弹簧”特性,非线性自振频率高于线性振动频率,在简谐荷载激励下的稳态振动是稳定的周期运动.     

塔楼群玻璃幕墙碎粒飞行轨迹预测方法

结合某塔楼群玻璃幕墙的风灾实例,进行了塔楼群玻璃幕墙碎粒飞掷物的运动轨迹预测,研究了4种不同风场条件对幕墙碎粒飞行轨迹的影响。首先,在对大涡模拟方法及参数设置的有效性验证的基础上,通过紊流边界层风场内塔楼群的非定常绕流大涡模拟,获取了建筑周围的三维非定常绕流场。然后,采用五阶龙格库塔法,求解粒状飞掷物的三维刚体运动方程,通过均匀流场下飞掷物轨迹计算方法与文献试验结果的对比,验证了本文方法的有效性。最后,对比分析了不同流场条件对颗粒的飞行轨迹及飞行速度的影响。结果表明,本文飞掷物运动轨迹计算方法结合大涡模拟获取的流场能够对飞掷物飞行轨迹进行有效预测;对同一位置释放的颗粒,与理想均匀流场相比,三维自由来流场中颗粒的飞行速度和飞行距离相对较低;三维自由来流场忽略湍流成分时,会使颗粒的飞行速度进一步降低,而飞行距离增大;对于塔楼群三维非定常绕流场,与理想均匀流和三维自由来流场的飞掷物轨迹预测的结果相差较大,且飞掷物的飞行轨迹受绕流场中不同初始位置的影响较大,并可能显著影响最终的评估结果。因此,飞掷物的飞行轨迹应充分考虑建筑群周围的三维非定常绕流场和初始破坏位置的影响。     

钢拉索结构抗风效果分析

介绍了钢拉索支撑结构的两种形式:单层索系、索桁架.目前单层拉索体系在国内少有论述,本文对单层体系提出了一些看法.对钢拉索结构进行了静力分析,提出了计算假定.对影响钢拉索点式玻璃幕墙抗风效果的几个因素进行了分析:结构形式、索的断面积、预应力.首次分析了预应力在不同拉索结构抗风载中的作用,提出了把预应力与因应变产生的应力分开考虑的方法,并对不锈钢拉索桁架进行了实体构件实验,证明实测值与计算值较好地相符.