自平衡预应力球面网壳结构的动力特性分析

本文提出一种由自平衡预应力结构单元拼装组成的大跨球面网壳结构,并对它进行了动力特性研究。本文采用ANSYS有限元分析软件,选用LINK8和LINK10单元建立有限元模型,采用分块Block Lanczos法对自平衡预应力球面网壳结构进行模态分析,得到它的动力性能结果。     

双层椭球网壳的静动力特性分析

根据双层网壳的结构特点，应用ANSYS有限元分析软件，对实际工程中某双层网壳进行了静动力分析，探讨了该双层网壳在不同矢高下的静力特性，并对该网壳做了模态分析，所得结果可为该双层网壳的结构设计提供依据。     

单层球面网壳结构自振特性分析

对单层球面网壳结构的几何拓朴特点进行了分析,编制了相应的宏,实现了单层球面网壳结构的自动建模。     

双层球面落地拱网壳罩棚施工技术

河南体育中心主体育场东西主看台上方是两片落地式拱形双层球面网壳，为正放四角锥结构，采用螺栓球-焊接球节点，跨度达273．016m(前)，251．678m(后)，矢高为51．486m(前)，39．928m(后)，悬挑45．041m，覆盖面积28590m^2(图1)。网壳支撑结构由箱形拱脚基础(每片网壳的2个落地端通过21个球形铰压力支座落于拱脚基础的顶板上)和钢筋混凝土支撑曲梁两部分组成。38个工字形钢梁平面垂直曲梁，通过钢梁两端的平板橡胶支座与网壳相连。网壳前部高5m，后部高2．8m，网格划分基本为5m。网壳上下弦杆设计成空间等长度。     

某双层球面网壳结构设计

针对某体育中心屋盖设计过程中运用3D3S空间结构计算软件进行设计计算,并对各荷载工况组合下杆件应力比和结构动力特性等进行了分析,从分析结果来看,该结构的刚度和结构振型能够符合使用要求,杆件承载力、稳定和结构变形均能满足规范要求,结构设计合理。     

大跨度双层球面网架温室动力特性研究

双层球面网架温室造型简洁美观,受力性能优良,能适应更大跨度,是一种应用于农业建筑的新型空间结构,风荷载对其安全性通常起决定性作用。充分了解球面网架温室的动力特性,有助于进一步分析计算结构在风荷载作用下的动力响应。通过合理的力学假设建立了球面网架温室的计算模型;根据结构动力学基本理论,运用有限元软件ANSYS采用子空间迭代法研究了结构自振周期与振型;并讨论了矢跨比、网架厚度、跨度、钢管截面尺寸、荷载大小及分布形式等参数对动力特性的影响,得出了可用于工程实践的变化规律。     

福建省体育馆双层球面网壳结构风洞试验研究

福建省主馆钢屋盖系统为双层球面网壳,按几何相似比1∶200,采用有机玻璃制作了体育馆及周围建筑的模型,并进行了风洞模拟试验,测试了体育馆的幕墙及屋面内、外表面的风压,研究了体育馆双层球面网壳的抗风性能。试验表明该屋面的迎风面出现正压。分析了表面的风压分布,为结构设计提供了依据。     

大跨度网壳屋盖结构动力特性及地震反应分析

针对武汉市某学校游泳馆的大跨度网壳屋盖结构实际工程,利用有限元软件ANSYS建立了三维有限元模型,研究网壳结构的动力特性及地震反应,并对其动力特性和地震反应的影响因素进一步探讨。分析结果表明,大跨度网壳屋盖结构的自振频率密集,振动以水平振型为主,第一振型为水平振型;随着支座刚度的减小,结构的低阶自振周期显著增大;随着结构阻尼比增大,网壳结构的地震反应相应减小。     

设防烈度地震下双层球面网壳的弹塑性响应分析

借助25个不同跨度、不同矢跨比、不同下部结构、不同支座连接条件的结构模型,考察双层球面网壳在设防烈度地震下的弹塑性动力响应性能.该25个模型的网壳杆件截面均根据非抗震设计工况的满应力优化设计确定,并满足多遇地震作用的验算.所有模型的结构分析均考虑上下部结构的共同工作,网壳杆单元采用了能够同时考虑受拉屈服和受压屈曲的等效弹塑性滞回模型.设防烈度地震下结构的弹塑性动力响应采用非线性时程法计算,地震波采用由规范反应谱生成的三向人工波.根据计算结果,统计了25个模型在7度、8度设防烈度地震下网壳塑性变形杆件的分布、塑性应变大小和结构残余变形,并对主要的影响因素进行了分析.研究表明,中小跨度双层球面网壳在7、8度中震作用下均未出现塑性变形杆件;大跨度双层球面网壳在中震作用下会出现一定数量的塑性变形杆件,其分布区域与下部结构刚度有关,但大多出现在中间圈层;矢跨比和下部结构的对称性是影响塑性变形杆件数量和塑性应变大小的两个主要因素.     

双层双曲扭网壳的动力特性研究

以正交斜放的双层双曲扭网壳为研究对象,考虑不同跨度、矢跨比、荷载、厚度和不同支座等多种因素的影响,使用ＳＡＰ９１ 程序,采用子空间迭代法,系统地分析其动力特性,经过大量数值分析,提出双层双曲扭网壳的基频近似公式。     

K型单层球面网壳结构的静动力性能分析

利用空间梁单元有限元理论，采用电子计算机，重点对凯威特型单层球面网壳进行了详细的静力和动力性能研究。静力性能包括不同跨度，不同矢跨比的网壳在各种荷载组合下的内力与变形特点，动力性能包括上述结构的自振特性与结构在水平和竖向地震作用下的反应，在上述分析的基础上，本文对凯威特型单层球面网壳的选型和具体设计提出了重要的参考意见。     

设防烈度地震设计的双层球面网壳抗震性能分析

考察了双层球面网壳按设防烈度进行抗震设计的合理性。以24个典型双层球面网壳模型为算例,将其构件截面分别按满足"小震弹性"、"中震不屈服"和"中震弹性"进行验算,分析了网壳用钢量的变化。进一步对满足中震验算的各算例模型进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,其中地震动采用由规范反应谱生成的三向人工波。考察了网壳跨度、矢跨比、支座连接条件以及下部结构形式对结构塑性区域、塑性发展程度以及残余变形的影响。结果表明,即便是将双层球面网壳的构件截面验算提高到满足"中震弹性"的性能水平,也并不会引起结构用钢量的显著增加,同时又能满足了"中震可修"和"大震不倒"的设防要求。     

单层球面网壳结构动力稳定分析

本文阐述结构动力稳定性的基本概念,动力稳定研究方法.通过非线性有限元分析空间梁单元节点大位移、大转角产生的几何非线性,采用Mises屈服准则和Prandtl-Reuss流动法则模拟材料弹塑性本构关系.讨论网壳结构动力失稳机理.通过大型工程实例分析,验证本文的理论和所编制程序的正确性.     

双层球面网壳结构的抗震性能分析

以双层球面网壳为研究对象,对其进行结构的几何优化设计和在地震荷载下的反应分析.首先分析了结构自振特性随几何参数变化的特点,研究了结构的基频随矢跨比、跨度、网格分割频数及网壳厚度变化的规律,然后采用N ewm ark积分法对其在多维地震作用下的反应进行了时程响应分析.研究结果表明,在结构跨度一定时,存在一个优化的矢跨比范围,约为1/3~1/4,该范围内,结构的整体刚度存在一极大值;对矢跨比一定的结构,结构跨度的增加将显著减低结构的整体刚度,从而减低结构的自振频率;对于跨度和矢跨比一定的结构,结构的基频随结构分割频数、网壳厚度的改变变化很小.     

周边局部为双层的球面网壳屈曲规律和特性

以中部单层、周围局部双层的球面网壳为对象,采用Newton-Raphson增量迭代及弧长法对结构进行了非线性有限元分析,总结了此类网壳结构的失稳规律,并且得出了结构由单层过渡到双层时临界荷载的变化规律。研究结果表明,局部双层网壳能够明显改善单层网壳的稳定性能,提高其网壳的屈曲荷载,既具有双层网壳的稳定性,又能节省钢材,是一种理想的空间结构形式。     

双层球面落地拱网壳罩棚施工技术

河南省体育运动中心体育场罩棚由网壳与铝合金面板组成 ,结构形式新颖。从结构形式、焊接探伤、节点空间定位、安装等方面分析了安装特点     

单层球面网壳结构抗震性能分析

应用ＳＡＰ９１程序,对凯威特型单层球面网壳结构进行了多种参数分析,讨论了跨度、矢跨比、屋面形式对网壳结构动力反应特性的影响,同时应用时程分析的方法,得出凯威特型球面网壳的地震反应分布规律,给出了Ｋ８型单层球面网壳结构地震作用系数建议取值。     

超大跨度球面网壳结构的设计与施工

福建鸿山热电厂厂房球面网壳跨度达到121.2 m,重点介绍了大跨度网壳结构的设计要点和悬挑施工的关键技术.通过对同类工程设计参数的合理取值分析,优化了施工工艺和流程,采用高空悬挑散装法,在确保设计安全和施工质量的前提下,达到了无支撑施工、缩短工期和降低成本的效果,相关施工方法可供其他工程参考.     

大跨度球面网壳悬挑法施工技术

阐述了内蒙古呼铁伊东公司包头古城湾快速装车基地储煤仓126m平面直径双层球面网壳的施工方法。采用了悬挑法不加辅助支撑进行安装,采用了节点坐标控制法保证了安装精度,有效地缩短了工期和降低了成本。     

双层球面网壳的缺陷稳定分析

双层球面网壳是一种缺陷敏感型结构,影响结构稳定性的初始缺陷主要有杆件的初弯曲、杆件的残余应力和结构节点的初始安装偏差三种.本文首先利用有初始弯曲的杆件的平衡微分方程推导得到了杆单元的初始弯曲影响系数,利用CRC模型考虑了杆件残余应力的影响,并且利用有限元软件ANSYS的UPFs程序接口,开发了可以考虑残余应力和初始弯曲的杆单元;然后对原有仅能考虑节点安装偏差的随机缺陷模态法进行了改进和补充,最后提出了一种能够同时考虑三种缺陷的双层球面网壳的稳定分析方法.该法与一致缺陷模态法相比,具有更高的精度.