基于回传波射矩阵法的门式刚架轻钢结构模态分析

将回传波射矩阵法应用于门式刚架轻钢结构的模态分析中。通过搜索出单位脉冲荷载作用下的位移频响函数曲线峰值得到结构的固有频率,并绘制出部分峰值时的结构位移响应图形,即得到振型。与有限元分析软件ANSYS的计算结果进行比较,表明该方法在门式刚架轻钢结构模态分析中是有效、实用的且具有足够精度。     

轻型门式刚架结构的破坏形态及分析

针对某一大型门式刚架厂房,在恒载和风载不变的情况下,不断加大雪荷载,采用ANSYS有限元软件模拟分析了门式刚架的位移情况。通过模拟分析,将不同大小的雪荷载与恒载和风载进行工况组合,发现当雪荷载达到6.4kN/m时,门式刚架的柱顶位移超过门式刚架结构规范规定的柱顶最大位移。本文最后对门式刚架结构在暴风雪灾害中可能的破坏原因进行了分析,同时提出了处理方法。     

基于模态应变能的结构损伤识别研究

文中应用有限元分析软件ANSYS10.0建立一个平面刚架结构模型。通过有限元模态分析获得未损伤结构与损伤结构的固有频率和振型。应用单元模态应变能法对模型进行损伤定位。结果证明这种方法对于平面刚架的损伤识别是有效的。     

在役钢筋混凝土刚架拱桥动力特性研究

通过有限元软件,研究了在役钢筋混凝土刚架拱桥动力特性,采用子空间迭代法对结构振型进行参数敏感性分析,并通过现场测试进行验证。结果表明,对于在役刚架拱桥桥面恒载对于全部振型均有较大影响,承重构件刚度对于竖向振型频率影响明显,横隔板刚度对于桥面扭转振型频率影响明显,拱脚位移对于结构动力特性影响较小。     

门式刚架轻钢结构抗风性能研究

为探讨包括承重刚架和面外联系在内的三维门式刚架轻钢厂房结构达到极限状态时的抗风性能,以一沿海实际工程的轻钢厂房为例,采用壳单元和面外系杆单元建立精细的三维有限元模型,运用逐级加载的方法对结构进行加载至承载力极限状态的三维非线性有限元分析,并与平面模型的计算结果进行比较。结果显示,尽管来流风荷载是沿着刚架平面的,但刚架仍有较明显的平面外位移;两种模型的破坏模式均表现为第2榀刚架梁柱节点处的局部屈曲破坏,但三维模型进入屈曲时的应力明显低于平面模型,屈曲形态也有较大不同。     

轻型门式刚架抗震性能试验研究

进行了铰接柱脚变截面门式刚架的滞回加载试验,刚架构件腹板的最大高厚比为94.05,超过GB 50011-2001《建筑抗震设计规范》的限值。试验中刚架变形集中于梁柱连接节点和梁梁连接节点附近的梁段,刚架最终破坏模式也为此处的屈曲破坏。试验得到了完整的荷载位移曲线,并通过其骨架曲线得到了刚架的延性系数,均值为3.09,表明刚架延性较好。进行了单调和滞回加载的有限元分析,通过与试验结果进行比较验证了有限元模型的可靠性。在试验和有限元结果的基础上,对此类刚架的抗震性能进行了分析,结果表明刚架因形成多个屈曲段而成为“机构”,形成机构前有一定耗能能力,地震作用下承受较小重力荷载的刚架水平位移限值可适当放宽。提出了单位能效比的概念,定义为刚架耗能与刚架构件总用钢量的比值,用于综合评价门式刚架钢结构的抗震性能和设计合理性。     

正放四角锥网架结构静力及动力分析

利用有限元分析软件ANSYS对某正放四角锥网架进行结构静力分析、模态分析和时程分析,得到该网架的模态频率和振型,在此基础上对比分析了网架在不同地震波作用下的最大位移,并得出一些有益的结论。     

轻型门式刚架静力性能试验研究

设计2榀单跨门式刚架并进行静力加载试验,施加的荷载为1.20恒载+1.40活载和1.20恒载+1.40活载+1.40×0.60风载两种组合。分析刚架处于两种荷载组合条件下典型位置的内力和位移,试验结果表明,刚架满足设计要求。运用ANSYS的Shell 181单元进行有限元模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。在验证有限元模型的可靠性之后,对模型施加荷载+活载组合并逐渐增大直至破坏,分析刚架最终的破坏模式及机理。     

真实火灾下单层门式刚架抗倒塌性能试验研究

设计完成了一个单层单跨门式刚架厂房的足尺火灾试验,得到了主要构件的温度及位移发展规律,分析了真实火灾下门式刚架厂房结构的受力响应。结果显示：真实火灾下门式刚架的温升曲线与标准升温曲线有较大差别,燃烧室中的上部构件达到较高温度而提前失效,下部构件温度较低;在火灾下,未做防火保护的钢结构很短时间内就会发生垮塌,在火场及构件到达峰值温度前结构已产生较大位移。试验研究发现,受火柱的柱顶出现了热膨胀伸长、轴向压缩、轴向破坏三个阶段,且受顶部热烟气聚集的影响,各柱的柱顶轴向位移均大于柱中位移。试验成果可为门式刚架结构抗火数值模拟研究及结构防火设计提供参考。     

端板连接节点对门式刚架整体性能的影响分析

传统钢结构设计中将高强螺栓端板连接作为刚性节点,而实际情况下这种连接形式与计算结果有差异.采用有限元方法针对8种不同计算跨度的轻型门式刚架建立了三维整体有限元模型,分析了高强螺栓端板连接的节点刚度对门式刚架内力和位移的影响.计算结果表明,高强螺栓端板连接是一种半刚性连接形式,节点刚度对门式刚架整体结构的内力和变形将产生较大影响,在门式刚架的分析和设计中,应考虑节点半刚性的实际影响.     

钢框架结构抗震性能分析

结合陕西省某一工业用途的钢框架结构,采用结构分析软件SAP2000,建立了实际钢框架结构的三维有限元模型。在不同地震作用下,原钢框架结构的结构位移不能满足规范中对于"多遇"地震的要求。因此,在原结构的水平方向增加中心支撑,并按不同地震作用下的结构响应进行分析。分析结果表明:在原结构水平方向上增加中心支撑后,结构位移和层间位移角均在规范的限制要求内,从而保证了结构的正常使用性能和安全性能。     

乙烯生产钢塔架地震响应分析

采用有限元法和求解特征方程法分别对某乙烯生产钢塔架进行动力特性分析,得到结构的基本频率,通过比较发现两者的计算结果较接近,从而验证采用有限元软件建立的模型的正确性。进而,采用有限元软件对乙烯生产钢塔架进行两个方向的地震响应分析,同时研究有重力和阻尼对结构地震响应的影响。结果表明:①结构侧移刚度小的方向,结构的响应较大,但各层的层间弹性位移转角最大值都满足《建筑抗震设计规范》给定的限值;②重力会增大结构的位移响应,但是对结构的速度及加速度响应没有影响;③阻尼会大幅度降低结构的位移、速度、加速度响应,因此,增大结构的阻尼对结构抗震十分有利。     

某高层框支剪力墙结构的设计

文章阐述了粱式转换层的设计方法,包括转换构件布置、结构平面布王、结构竖向布置、结构整体计算方法、计算模型选择、周期比、有效质量系数、位移比、结构的稳定、剪重比、刚度比、弹性动力时程分析、有限元补充分析、结构构件设计、构造措施等.     

基于单元应变模态差的网架结构损伤诊断研究

对具有一定程度损伤的网架结构来说,常规的结构有限元分析或实验模态分析得到的位移模态和频率难以有效地反映结构的损伤状况。为了提高诊断效率与诊断结果的可靠性,根据空间杆系结构的受力特点,利用两节点空间铰接杆单元有限元法,由节点位移模态推导出单元应变模态,提出采用结构损伤前后的单元应变模态差作为网架结构损伤定位的识别指标,并以损伤单元应变模态的差值大小确定损伤程度。通过对一个典型网架结构的数值模拟研究表明:该方法能够在低阶模态条件下,有效识别网架结构不同位置和程度的局部损伤;且在一定噪声水平下具有较强的鲁棒性,适用于实际观测条件下的网架结构损伤定位。     

基于曲率模态的钢筋混凝土梁多点损伤位置识别

采用曲率模态对钢筋混凝土梁的多点损伤位置进行了识别研究。首先用有限元程序建立结构模型,并计算出位移模态振型,然后用差分法计算出曲率模态;同时对实际结构进行检测,得到结构的振型并计算出曲率模态。通过有限元模型和实际结构的曲率模态计算得到结构损伤因子,通过分析该损伤因子,可以判断实际结构的损伤位置。数值模拟算例分析表明,曲率模态对结构的损伤较敏感,用该方法识别结构的多点损伤位置是行之有效的。     

小半径曲线梁桥地震响应分析

以某高速公路立交匝道桥梁为例,建立曲线梁桥的空间梁单元有限元模型,研究地震动输入、结构动力特性、地震动输入方向及组合方法,分析结果表明,曲线梁桥结构复杂,相对直线桥,其振型参与质量分布离散,桥墩内力对地震输入方向比较敏感,宜采用多个方向进行地震动输入,并对结果进行组合。     

钢筋混凝土框架结构地震易损性分析

本文以一榀7层的钢筋混凝土框架结构为分析对象,采用SAP2000建立有限元模型,选取非线性Nlink单元来模拟梁和柱两端的塑性角,其中柱铰单元采用纤维PMM铰,梁铰单元设置弯矩铰。分别指定最大层间位移角和最大顶点位移角作为结构地震需求参数,并定义了相应的破坏状态。输入8条地震动记录进行结构地震易损性分析,得到了相应的易损性曲线。该方法可为结构的抗震性能评价提供参考。     

框架结构的三维地震弹塑性分析

利用弹塑性有限元理论和基于AutoCAD的二次开发结构分析软件NosaCad,引入变刚度梁单元和弹簧模型柱单元,建立框架结构空间三维杆系模型,并分别在双向地震波和单向地震波作用下的框架结构进行了弹塑性反应时程分析,得到了结构的自振周期、各层层间位移角和顶层水平位移曲线,并对两组结果进行比较。通过对框架结构的计算,得到框架结构在地震作用下结构的薄弱环节。     

新型轻钢龙骨体系水平位移有限元分析方法

无比钢结构是一种新型的轻钢龙骨体系,我国现有的结构软件无法直接对其进行设计和计算,采用有限元方法是目前进行结构分析较好的选择。介绍了无比钢结构的组成及做法,提出了整体结构的有限元建模方法,并以5层教学楼为例,采用ABAQUS软件包分析了结构在风载和地震荷载作用下的水平位移,且与规范要求的最大值进行了比较。结果表明,按所提出的针对无比钢结构的有限元建模和分析方法,在风载和地震作用下计算得到的多层无比钢结构的层间和顶点水平位移均可以满足规范要求。     

基于弹性地基梁法的输水涵闸基坑开挖及支护

利用ANSYS有限元分析软件,结合荷载—结构模型理论中的弹性地基梁法,对某水库的输水涵闸基坑及进水井结构进行建模分析,从而得到结构的受力和变形规律分析,考虑涵闸及进水井地下连续墙和底板结构为弹性介质、考虑基坑周围土体为单向受拉土弹簧,运用弹性地基梁理论结合ANSYS有限元分析软件对实际施工工况进行三维有限元数值模拟,研究结果表明利用有限元节点耦合思想模拟基坑下钻孔灌注桩与土的作用,求得进水井地下连续墙体的弯矩和位移,分析结构的应力和变形规律,以检验结构能否满足设计要求,方便快捷地验算了输水涵闸设计的安全可靠性,对类似的工程分析有一定的参考意义。