大跨度拱桥弹性动力失稳的简化计算

基于Liapunov动力稳定性意义,针对拱结构弹性失稳的特点,研究改进了需对结构整个振动时间历程进行特征值抽取的动态特征值法,通过引入静力稳定系数以及结合关键构件的线性时程计算结果,提出简化的计算方法确定拱桥的动力失稳临界荷载,并以一座实际大跨度拱桥为例进行计算验证,结果表明：该简化方法具有概念清晰,计算快速、准确的特点,可以为大跨度拱桥的动力稳定性能研究提供更为有效的研究手段,同时也适用于其他存在稳定问题的土木工程结构。     

节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响

为研究节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响,以精细壳元模型为标准,采用可考虑节点轴向刚度的简化模型和不能考虑节点轴向刚度的刚接模型,对方管空间三角形桁架进行了模态分析和地震时程分析.结果表明:节点刚度对方管桁架的动力性能有不可忽视的影响,不宜采用刚接模型分析方管桁架的动力反应;本文中采用的简化模型可以较好地模拟方管桁架的动力性能,体现了节点刚度对结构动力性能的影响,更适用于实际工程分析.     

板桁组合桥车桥动力分析模型简化方法

以上海闵浦二桥为工程背景,基于梁格法理论,探索了建立大跨度板桁组合体系桥梁车辆—桥梁系统耦合振动分析模型的快速合理的等效简化方法,阐述了此类桥梁的动力特性以及各部分构件对桥梁动力特性的贡献。分析结果表明等效前后的模型在动力特性方面具有良好的一致性,等效后的模型可用于车桥耦合振动分析,为建立该类桥梁车桥耦合振动分析的简化模型提供了一种简捷的方法。     

国家体育场大跨度钢结构罕遇地震性能分析

采用杆端塑性铰模型、动力弹塑性分析法和静力弹塑性分析法对国家体育场大跨度钢结构罕遇地震作用下的性能进行了分析。三维动力弹塑性分析的输入包括4组地震记录和1组人工地震波;静力弹塑性分析包括单向、双向和三向推覆共12种工况。结果表明,罕遇地震作用下,国家体育场大跨度钢结构最大位移小于其限值;主结构的塑性铰主要出现在桁架柱,数量很少,且屈服程度较轻;次结构的塑性铰数量少,极少数铰的强度下降至残余强度;结构的整体刚度没有下降,承载能力未达到最大。国家体育场大跨度钢结构设计达到了预定的抗震设防性能目标。对静力和动力弹塑性分析两种方法的结果进行了比较,探讨了静力弹塑性分析合适的加载模式,为大跨度钢结构的静力弹塑性分析提供了参考。     

地下室侧面土体对大跨度结构地震反应的影响

以某一大跨度体育场工程实例为依托,建立不同地基土约束的带地下室大跨度结构模型,采用振型分解反应谱法对不同结构模型和不同地基土约束的结构进行了深入详细的分析和比较,获得了不同计算模型结构变形和内力分布的规律和区别;通过数值比较得出了地下结构及其侧面土体对大跨度结构动力性能的影响规律,说明了地下部分和上部结构整体建模的精确性、合理性和必要性;根据分析结论,提出了不同地基土约束下有地下室大跨度结构的设计建议,为今后类似工程设计提供参考依据.     

大跨度连续刚构桥的弹塑性动力时程分析

采用刚度退化三线性模型对某大跨度连续刚构桥实体工程进行了弹塑性动力时程分析,确定了桥墩塑性铰对结构抗震性能的影响,算例分析结果可为同类桥梁工程的抗震设计提供指导。     

大跨度屋盖气弹模型风洞试验需要满足的相似条件

参照经典流体力学流动相似准则的推导方法,针对大跨度屋盖详细推导了结构动力相似准则,并对各相似准则进行了细致的讨论及取舍,总结出大跨度屋盖气弹模型风洞试验需要满足的相似条件.同时本文特别论证了大跨度屋盖气弹模型风洞试验可以不模拟傅罗德数相似准则,这将在很大程度上简化模型的设计和制作.最后以具体的应用实例进行了验证.     

脱硫塔结构的有限元分析及动力简化计算

利用有限元方法对某电厂烟气脱硫吸收塔进行结构计算分析,得到塔体的频率、振型等动力特性,然后对塔体结构建立等效简化地震反应分析模型。分别对实体模型和简化模型输入地震波,进行动力分析,研究塔体结构的抗震性能,数据比较表明:实体模型与简化模型的地震反应吻合较好。建议在设计脱硫吸收塔结构时可采用此简化方法对其进行地震作用的计算分析,以满足工程设计的实际需要。     

大跨度空间结构风振响应计算分析

对某大跨度空间结构进行了风振分析研究,该结构具有频率极其集中的特点,在进行风振分析的过程中,考虑了高阶振型的影响。文中利用模态分析法求取了结构的动力特性,并在此基础之上选取了适当的模态进行了谱分析,获得了结构的动力响应,并最终得到结构的风振响应。通过分析发现了大跨度空间结构在脉动风作用下的某些响应特性,指出了大跨度空间结构进行风振分析需要注意的方面。     

大跨度连续刚构桥有限元建模与动力特性研究

自振频率和振型是反映桥梁结构动力特性的模态参数和评价桥梁动力性能的重要依据。以某大跨度连续刚构为例,采用大型通用分析软件ANSYS建立该桥的有限元计算模型,对其进行模态分析,得出相关模态参数,为桥梁设计和检测等提供参考。     

MIDAS在大学生结构设计竞赛中的应用

大学生结构设计竞赛是培养土木工程专业学生创造精神、动手能力和团队协作意识的重要平台。文章提出概念设计、优化分析、模型制作是结构设计竞赛的三个重要方面,对比分析了目前国内常用结构分析软件的特点,提出MIDAS是指导大学生进行结构模型优化分析的一个很好工具。以湖南省大学生第四届结构竞赛为背景,总结了MIDAS建模分析基本流程及其关键要点,供模型比选、结构优化设计参考。     

基于Revit的BIM技术结构设计中的数据交换问题分析

BIM技术在结构设计中应用的难点在于结构分析软件与BIM建模d软件之间的数据转换。本文主要从IFC标准、Revit API以及基于Excel的数据交换等方面进行了数据交换测试,并对测试结果进行了理论分析,测试结果为:IFC标准仅适合结构物理模型的数据交换,后续的结构分析设计或实体配筋难以进行;基于Revit API二次开发的接口在进行结构分析设计上的数据交换上是可行的,但是存在诸如接口不稳定等问题;基于Excel的转换依赖于软件是否支持Excel数据文件的导入导出,但转换过程稳定。实际运用上,应当针对结构体系和模型复杂程度的不同,采用不同的转换策略。     

结构灾害评估关键构件信息库框架研究

建筑结构建造和运营过程中关键受力构件的详细信息可以协助工程师对遭受灾害的结构进行灾害评估分析和防灾减灾。BIM技术是以工程为对象的包含其生命周期全信息的三维数字模型,在分析建筑结构可能遭受的灾害和其主要受力构件的基础上,系统研究了BIM模型中结构关键构件的几何、非几何数据信息的表达格式和定义规则。结合分析BIM面向工程生命周期过程中信息模型的集成模式和积累方法,设计了一种基于BIM全信息模型的结构灾害评估关键构件信息库框架。该框架提供了从BIM模型中提取和集成关键构件数据信息的整个流程和方法,结合基于internet网络平台或智能数字楼宇管理系统,可以为结构灾害评估中获取关键构件数据信息的应用平台开发提供研究基础。     

公路引水隧洞关键技术研究

从水文水力、结构的角度出发,对山区公路大断面引水隧洞的断面形式选择、尺寸拟定以及结构分析等关键技术展开研究,为大断面引水隧洞设计奠定基础。     

Finite element parametric study of the performance of a deep excavation

Deep excavations are widely used for the development of underground space. The structural performance of any deep excavation is influenced by details of the soil behaviour, the form of the retaining and support structures that are employed and also the sequence of construction. Finite element analysis is potentially an effective tool for considering both the geotechnical and structural aspects of the design of deep excavations. To capture the main features of the excavation behaviour, a finite element model is required that is able to represent the principal deformation and structural mechanisms at an appropriate level of detail. The current paper explores the various modelling assumptions that need to be considered when developing detailed 3D finite element models for the design of deep excavations. A parametric study is described, based on an idealised square excavation, to investigate the influence that certain key features of the model can have on the quality of the computed results. The study includes the choice of element type to model the structural components, the selection of appropriate material parameters, the choice of procedures to model post-cure shrinkage of the concrete elements and the choice of procedure to model the soil/structure interfaces. The results of this parametric study provide guidance for the development of finite element models for practical design purposes.     

BIM 技术在国内结构设计中应用的可行性分析

目前BIM 技术在我国结构设计方面的应用尚未得到推广,主要原因是结构物理模型与结构分析模型之间无法做到完美对接。结合上海某钢结构实际算例,应用常见的BIM 软件Revit Structure 与Robot Structural Analysis 进行双向链接分析,并将结果与PKPM 计算结果在重心、刚心位置、内力、周期以及层间位移等方面进行比较。计算结果表明,以Revit Structure 和Robot Structural Analysis 结合进行分析的BIM 技术基本适用国内的结构设计和构件验算,但不适用于抗震等方面的验算。最后应用RStar CAD 将Revit Structure 与PKPM 进行链接,并评析其特点,为BIM 在我国结构设计中的应用提供参考。     

钢骨混凝土人字撑转换桁架的应用

通过工程实例详细介绍了利用钢骨混凝土结构实现结构局部转换的施工技术要点,并针对工程特点,在分析计算、构造措施等方面作了有效处理,以使结构设计满足要求。     

焊接结构响应的多目标模拟及模型修正敏感参数分析

本文主要研究复杂结构模拟和模型修正过程中的两个关键问题,即多级目标一致逼近模型的建立和模型修正的敏感参数分析.研究过程针对一个焊接结构钢桁架的缩尺试样进行,利用该钢桁架结构试验提供的多目标一致逼近建模和模型修正所需的结构细节和试验测试结果,研究这类焊接结构的多目标模拟过程,使建立的模型能够同时逼近三个测试目标,即钢桁架结构的整体动力特性、构件名义应力和焊接细节处的局部热点应力;并通过影响因素计算分析探讨该模型修正过程中需要考虑的主要敏感参数.研究结果表明,钢桁架结构的约束参数、焊接结构的焊缝厚度和焊缝弹性模量是模型修正中应该考虑的主要参数.以上分析结果为这类结构的多目标模型修正奠定了基础.     

ZL80型轮式装载机动臂结构件两种结构分析方法的比较

大型轮式装载机动臂部件是关键结构件,在恶劣工作环境中,容易因破坏而失效。采用两种方法对其进行分析：一种是应用多体动力学与有限元相结合的方法,首先在ADAMS中建立装载机整体结构件系统的刚-弹耦合动力学模型,进行作业过程的动力学分析,然后在ANSYS中建立整体结构件系统的三维有限元模型,研究各部件间连接的模拟,对装载机工作过程典型工况进行有限元分析,获得动臂结构性能特征;另一种是应用传统方法,对动臂部件单独分析,找到动臂上的危险部位。对两种方法进行对比,结果表明：刚-弹耦合整体系统结构分析,可精确求得各铰点受力大小,使整个系统动力学仿真更加接近真实情况。基于刚-弹耦合的多体系统模型,考虑各部件间相互影响,可以更加直观地发现整体结构中的薄弱部位,而薄弱环节就是实际使用中出问题的部位,由此说明装载机刚一弹耦合整体系统结构分析的合理性与实用性。     

高层建筑钢-混凝土混合结构设计实例

钢-混凝土混合结构兼有钢结构及钢筋混凝土结构的一些优点,是一种符合中国国情、具有较好综合经济指标的高层建筑形式.沪东造船厂技术中心大楼就是一幢典型的高层钢-混凝土混合结构.本文简要介绍了这一工程的结构设计情况,包括结构布置,结构分析和计算,以及主要的计算结果,并主要介绍了典型的节点构造,包括柱脚构造,梁柱连接,梁墙连接和梁梁连接等.此外,本文还介绍了以沪东造船厂技术中心大楼为模型,进行的振动台试验的概况.