弦支环向折线形单层球面网壳布索方案研究

为改善环向折线形单层球面网壳的受力特性,在环向折线形单层球面网壳中增设了若干道环索、斜索和撑杆,形成了一种新型的弦支环向折线形单层球面网壳的加强结构体系。从满足不同建筑造型要求和合理、经济的受力体系的角度出发,给出了五种不同的布索方案,并对各方案下的结构受力性能做了对比分析。经分析可知,布索方案3~5下的弦支环向折线形单层球面网壳的性能较优。研究结果为揭示各种不同布索方式下的弦支环向折线形单层球面网壳的受力特性和内力、位移的变化规律提供依据,也可为此类网壳结构的初步设计、优化设计和多方案比较提供参考。     

弦支环向折线形单层球面网壳布索方案研究北大核心CSCD

为改善环向折线形单层球面网壳的受力特性,在环向折线形单层球面网壳中增设了若干道环索、斜索和撑杆,形成了一种新型的弦支环向折线形单层球面网壳的加强结构体系。从满足不同建筑造型要求和合理、经济的受力体系的角度出发,给出了五种不同的布索方案,并对各方案下的结构受力性能做了对比分析。经分析可知,布索方案3~5下的弦支环向折线形单层球面网壳的性能较优。研究结果为揭示各种不同布索方式下的弦支环向折线形单层球面网壳的受力特性和内力、位移的变化规律提供依据,也可为此类网壳结构的初步设计、优化设计和多方案比较提供参考。     

拉索预应力双层柱面网壳结构布索方案研究

预应力双层网壳结构,主要布索方案有结构体内布索、结构体外直线和折线布索。但网壳结构类型众多,在讨论网壳结构的布索方案时是难以面面俱到的,只能通过对典型结构的研究得出一般规律。本文提出一种新型布索结构形式,且以拉索预应力双层柱面网壳结构为例,研究了用高强钢索代替网壳沿短跨方向的下弦所有杆件,当每段索上施加不同预应力时所引起的结构内力和位移的变化规律,并与其它布索方案进行对比分析,突出了该结构的特点和优势,为工程应用提供了新的结构形式。     

西宁站风雨棚结构整体稳定性分析

西宁站无站台柱风雨棚采用"钢管混凝土柱+单层柱面钢网壳"结构,结构最大跨度24.3m。单层网壳结构是一种对初始缺陷比较敏感的结构,其稳定承载能力往往由屈曲后性能决定。而传统的特征值分析法往往会过高估计结构的稳定承载能力,也无法了解结构的后屈曲性能。针对西宁站风雨棚结构采用考虑几何非线性的有限元分析方法,对其整体稳定分析进行介绍。     

单层椭球形网壳考虑下部结构减震性能分析

通过大型有限元分析软件ANSYS对40m跨单层椭球形网壳结构进行研究和参数分析.模型中的下部结构采用钢筋混凝土柱,以考虑对网壳的影响,并对单层椭球形网壳是否考虑下部结构的两种计算模型进行了自振振型下的模态比较.文中提出此类网壳屈曲约束支撑的布置方式,等截面替换了网壳内的部分杆件,并对有屈曲约束支撑单层椭球形网壳的减震性能进行分析.结果表明,下部结构对结构整体的影响不可忽略,合理布置约束屈曲支撑的网壳结构减震效果较好.     

预应力网壳结构布索方案研究

本文通过对预应力网壳结构不同布索方案的研究，提出了适用于预应力网壳结构的布索原则。     

多点激励下单层网壳新型减震体系的性能研究

利用Ansys大型有限元软件,建立布置了约束屈曲支撑的K8网壳新型减震体系有限元模型。通过非线性时程分析研究了体系在多点地震动输入下的抗震性能,并通过与普通网壳和其在地震动一致激励下的性能相对比,得出约束屈曲支撑在地震动多点激励性的减震性能,给出这种新型网壳体系的合理理论分析方法。     

电除尘器中增大跨度桁架顶梁结构的优化设计研究

对电除尘器壳体顶梁提出了一种优化设计思路:即将保温层与原壳体小顶梁组合成一个桁架梁系,以增加梁系的整体截面高度,使桁架梁系的抗弯承载能力比原壳体小顶梁大幅提高,从而可以增大顶梁跨度,将两个小跨顶梁做成一个大跨桁架梁系,撤除原先的隔墙,以节省钢材。为此,采用一维梁杆结构体系计算方法和壳单元有限元方法对大跨桁架梁系的设计方案和内力计算方法进行研究,并着重用壳单元有限元方法对下弦箱形构件的承载性能进行研究,提出大跨桁架梁系的构件截面初选方法、优化构形方案以及内力计算方法,得到下弦箱形构件支承加劲肋端面承压计算方法、敏感的局部屈曲形式、最不利的初始几何缺陷模态,并对其横向加劲肋尺寸和纵向加劲肋高度位置提出优化建议。     

网壳结构抗震设计方法探讨

网壳等大跨空间结构动力性能与传统多、高层结构相比更为复杂且有明显不同,目前各国均缺乏相应的抗震设计规范。因此,对于网壳结构的抗震性能进行系统研究,提出合理、有效的抗震设计方法是十分必要的。本文依据基于性能抗震设计思想,归纳近年来网壳结构抗震性能的大量研究成果,提出新的网壳结构抗震设计方法,为我国网壳结构抗震规范的制定提出依据。     

新型索承网壳结构静力、稳定性分析

索承网壳是基于单层球面网壳和张拉整体体系的一种合理的新型杂交大跨空间结构，本讨论了索承网壳的结构组成、成形过程和受力原理，并结合一个工程实例，进行非线性有限元静力分析、特征值屈曲分析、非线性屈曲分析以及有初始缺陷的非线性屈曲分析，并与同样形式的单层网壳结构进行了比较，系统地研究了索承网壳的受力特性。结果表明索承网壳改善了结构的受力状态，增大了网壳结构的强度、刚度和稳定性，有着很高的结构效能，具有跨越大跨度的潜力，应用前景广阔。     

拱墙结构平面外失稳机理与设计研究

拱墙是一种由拱、立柱、横梁组合而成的竖向平面结构，横梁上的竖向平面内荷载通过立柱传递到大跨度拱体中。为研究拱墙结构的失稳机理，采用有限元分析方法，对拱墙模型在弹性和弹塑性条件下的稳定性能进行了研究。分析结果表明：立柱侧向刚度及横梁侧向支撑刚度是影响拱墙稳定性能的主要因素，当横梁侧向支撑刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面外失稳；当横梁侧向支撑刚度大于其门槛刚度而立柱的侧向刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱体的平面外失稳；当横梁侧向支撑和立柱的侧向刚度均大于各自的门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面内失稳。结合某火车站站房工程，建立了横梁位置施加侧向弹簧支撑和带纵向桁架的两种拱墙模型，分析了该拱墙结构的平面外稳定承载力。结果表明，纵向桁架为拱墙横梁提供的平面外支撑刚度远大于拱墙的侧向支撑门槛刚度，提高拱墙的平面外稳定承载力需通过增大立柱的侧向刚度和加强立柱两端的可靠连接实现。     

武汉火车站复杂屋盖及其支承结构的屈曲分析研究

武汉站大跨空间结构体系复杂,以半拱、主拱、斜立柱和V形撑形成的下部结构体系与上部网壳结构互为支撑,成为一个稳定性良好的拱-壳组合体系。该体系中,主拱、半拱等关键构件的计算长度难以用规范和现成的理论来确定。通过屈曲分析,研究了网壳对主拱、半拱稳定性能的影响。针对空间结构支撑体系的屈曲模态不容易确定的缺陷,通过放大荷载,激发主拱、半拱屈曲模态的方法,提出三种确定特殊构件计算长度的方法,为武汉站结构构件设计提供了必要的依据。     

基于多尺度建模的高铁站雨棚结构抗连续倒塌分析

高速通过的失控列车是高铁站雨棚结构的倒塌风险源,对雨棚结构进行抗连续倒塌分析具有重要意义。为兼顾有限元分析的精度和效率,引入一致多尺度有限元结构建模方法,通过算例验证其应用于结构倒塌动力分析的合理性与准确性。以某高铁站的2个雨棚结构为背景,选取易受失控列车影响的区域建模,利用LS-DYNA建立多尺度模型。采用拆除构件法分析拆除柱后剩余结构的非线性动力行为,以考察雨棚结构的抗连续倒塌性能。结果表明:对于钢结构屋盖雨棚而言,拆除边柱、次边柱和中柱后,拆柱点竖向位移分别为17.6、13.1、12.4 mm,对应的梁端转角依次为0.001 5、0.001 1、0.001 1 rad,均小于规范限值0.009 6 rad,即钢结构屋盖雨棚在3种拆柱情形下均未发生倒塌; 对于钢筋混凝土屋盖雨棚而言,拆除边柱和次边柱后,结构均发生了局部坍塌,但坍塌未延续,即不会发生连续倒塌; 拆除中柱后,拆柱点竖向位移为88.6 mm,对应的梁端转角为0.007 7 rad,小于规范限值0.04 rad,即钢筋混凝土屋盖雨棚结构变形较小,未发生倒塌。     

多重弦支网格梁结构在山西体育中心三馆钢屋盖中的应用

多重弦支网格梁结构由上部单层网格梁和下部多重弦支结构组成。上部单层网格梁为双向正交正放连续网格梁,下部多重弦支结构由主索、次索、竖向撑杆以及斜拉钢棒构成,上下两部分结构共同工作形成空间结构整体。通过主索、次索两端施加预加应力,使所有索张紧、竖向撑杆受压、上部网格梁整体上拱,改善单层网格梁受力和变形特性,提高其承载力和稳定性;通过山西体育中心三馆屋盖钢结构体系选型分析,将多重弦支网格结构与张弦梁结构的受力性能进行对比分析,研究表明：多重弦支网格梁结构具有更好的空间作用效应,提高其整体结构的稳定性和承载力。     

工形截面钢拱结构腹板在径向均布荷载作用下的弹性屈曲

焊接工形截面钢拱结构具有造型美、受力性能好、制作简便等优点,在国内外均得到了较为广泛的应用.然而,我国还没有钢拱结构的专用技术规程,现行钢结构设计规范及技术规程中也都没有针对钢拱结构的技术条文.相比较于直梁、柱中的腹板,焊接工形截面钢拱的腹板同样存在着正应力和剪应力,但两者最大的不同在于腹板的几何形状.钢拱的腹板呈弧形...     

超大清水混凝土斗拱施工工法

某工程柱顶共设计12个斗拱,采取分层浇筑混凝土的施工方法,利用全站仪三维坐标定位技术,精确控制斗拱横梁之间的相交角度,先制订施工关键技术,再由面到点逐步深化,完善施工方案,确定施工工艺,最终完成了斗拱施工任务。     

铁路客站高大空间装饰吊顶施工技术研究

铁路客站具有空间大、高度高的建设特点,通过对比分析大跨度网架结构铝条板吊顶体系、大跨度弧形钢桁架结构铝条板吊顶、单曲波浪形网架结构铝条板吊顶、新型夹片式铝条板吊顶支撑体系及各种施工平台应用技术,得出:大跨度钢结构吊顶一般设吊顶转换支承架体系;转换架结构应进行专项设计和计算;多数设有转换层的高大空间吊顶适用无脚手架施工技术。     

甬台温铁路某站无站台柱雨棚钢结构施工技术

以甬台温铁路某站站台雨棚工程为例,介绍了现代化大型火车站无站台柱雨棚大跨度钢结构施工技术,具体阐述了钢柱吊装技术和桁架安装方法,为今后同类工程积累了宝贵经验。     

点式建筑幕墙

点式结构建筑幕墙是我国近几年新的建筑结构形式,该结构形式匠幕墙所承受的各种荷载和作用,以点连接形式传到中间的结构,再由中间结构传到主体结构。介绍了玻璃幕墙,石材幕墙、铝板幕墙和不锈钢幕墙的分类,产柱横梁的正交杆系设计计算方法;根据点式幕墙在我国的应用情况,重点讨论了预应力悬索结构设计计算和不同风荷载下幕墙结构受力的特征。     

铁路桥梁简支梁-拱组合结构拱面外屈曲分析

以某双线桥简支梁—拱组合结构为例,计算了系杆拱在水平推力H作用下发生面外屈曲时H的最小临界值和拱肋面外屈曲时吊杆张力的各向分量,探讨了满足边界条件的能量方程,最后指出由于理论计算未考虑斜撑作用,所以计算出的安全系数偏小。