旋挖钻机桅杆杆系的运动自由度浅析

文献[1]以北方重工的NR22型旋挖钻机为例，对旋挖钻机钻桅支撑机构（即桅杆杆系）的三角形连接架进行有限元分析，文中议及桅杆杆系的运动自由度问题。本文针对该文所提到的“钻桅支撑机构”构件数目提出不同看法，并对如何计算桅杆杆系运动自由度问题进行浅折。     

旋挖钻机桅杆杆系的运动自由度浅析

文献[1]以北方重工的NR22型旋挖钻机为例,对旋挖钻机钻桅支撑机构(即桅杆杆系)的三角形连接架进行有限元分析,文中议及桅杆杆系的运动自由度问题。本文针对该文所提到的"钻桅支撑机构"构件数目提出不同看法,并对如何计算桅杆杆系运动自由度问题进行浅折。     

板锥网索结构的超级有限元分析

板锥网索结构是一种新型的组合网壳。本文在对这类结构有限元法分析的基础上，根据板锥网壳结构的构成特点，应用超级元分析的基本思想，对这类结构进行了分析，给出了这类结构超级元分析基本公式。算例分析结果表明：与一般有限元法相比，超级元法大大节省了计算量，结点自由度可降二个数量级，具分析结果和有限元法基基吻合，为这 类大跨空间结构应用微机分析提供了一种新的方法。     

区域火灾作用后框架结构的抗震性能分析

建筑物遭受火灾作用后,不同部位构件的损伤将导致结构整体性能会有不同程度的下降,对结构的抗震性能也有显著的影响。目前,关于火灾后建筑物的受损研究,主要集中在对梁、柱等单个构件上,对于结构的整体抗震性能研究比较少。文章以常见的三维空间杆系模型为基础,利用等效截面法估算结构构件受火后剩余承载力;采用SAP2000有限元分析软件进行建模计算,对比分析区域火灾作用后框架结构整体抗震性能的变化,总结不同区域楼层梁、柱构件分别受火对结构整体抗震性能的影响,为结构加固设计提供依据。     

往复荷载下预应力混凝土结构的数值模拟

现阶段,预应力技术得到广泛应用,深入研究预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。在往复荷载下,预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂,需要借助数值模型加以准确模拟。本文基于杆件结构纤维模型程序,编制了预应力混凝土杆系结构及构件的数值分析模型。利用该模型,本文对往复荷载下的一榀有粘结预应力混凝土框架试件和一榀无粘结预应力混凝土框架试件,以及一根无粘结预应力混凝土柱试件进行了数值模拟。计算结果与试验结果的对比表明,由于采用了合理而准确的材料滞回模型并合理考虑了预应力的影响,本文开发的杆系有限元数值分析模型能够准确预测往复荷载下预应力混凝土杆系结构或构件的滞回特性,可以用于预应力混凝土实际结构的计算分析及其受力机理的探讨。     

板锥网壳结构的超级有限元分析

板锥网壳结构是一种新型的组合网壳。本文在对这类结构有限元法分析的基础上 ,根据板锥网壳结构的构成特点 ,应用超级元分析的基本思想 ,对这类结构进行了分析 ,给出了这类结构超级元分析基本公式。算例分析结果表明 :与一般有限元法相比 ,超级元法大大节省了计算量 ,结点自由度可降二个数量级 ,且分析结果和有限元法基本吻合 ,为这类大跨空间结构应用微机分析提供了一种新的方法     

基于离散元法的爆炸荷载作用下钢框架倒塌模拟

在杆系结构弹性离散元(DEM)方法基础上,进一步发展了可考虑截面塑性开展的DEM纤维本构模型,构建了构件断裂模拟算法,并将该方法应用于钢框架结构在爆炸荷载作用下的动态响应和倒塌破坏全过程模拟。结果表明:纤维模型可以考虑截面塑性开展以及损伤演化过程,断裂算法能有效地模拟构件的失效过程及破坏模式;在爆炸荷载作用下,边柱先于中柱失效,且钢柱产生了不可恢复的塑性变形直至断裂,最终丧失承载力导致钢框架发生整体倒塌。该方法为今后研究大型或超大型杆系结构的大变形、材料非线性以及构件断裂等复杂力学行为提供了一种新的数值分析手段。     

钢结构高层建筑设计计算程序

中国建筑科学研究院结构所研制的高层建筑结构三维分析程序TAT,采用了杆系有限元原理、引入梁元、柱元、杆元和薄壁柱元,对高层建筑进行三维空间分析。根据现行的规范对高层建筑的设计要求,进行了水平地震作用效应,竖向地震作用效应,风力和竖向力作用下的结构内力分析,地震作用效应可采用CQC组合并考虑了一、二级抗震等级时的设计内力的调整。最后对钢结构构件进行截面的宽厚比、高厚比、长细比以及整体     

基于弹塑性动力分析的结构非线性响应及抗震设计

回顾与总结了结构在大震作用下的非线性动力反应分析成果 ,包括结构整体分析模型 ,构件单元模型 ,恢复力模型以及运动方程的求解等问题。基于平面杆系模型 ,针对结构在多遇及罕遇地震下的弹塑性时程响应计算结果及其与现行规范设计结果的对照 ,对今后结构非线性抗震设计提出了建议     

高层、超高层建筑结构设计调平法及其应用

在重力荷载作用下,高层、超高层建筑结构竖向构件压缩变形差异会引发重力荷载向下传递过程中的转移,并使结构构件产生附加内力,不利于结构受力。为此提出高层建筑重力荷载作用下水平构件铰接调平设计法。在整体结构计算模型中将所有水平构件铰接(包括去掉斜撑、楼层内斜腹杆),重力荷载一次施加,调整竖向构件截面及结构布置,可避免内力重分布的影响,较快达到结构在重力荷载作用下各楼层竖向构件(包括各墙及柱)竖向压缩变形基本一致,在此基础上计算模型结构水平构件恢复刚接(包括安装斜撑、楼层内斜腹杆),进入整体结构分析,可有效减小及消除重力荷载作用下竖向构件压缩变形差异导致的较大结构附加内力,保证楼面平整、防止建筑倾斜,利于结构安全、经济、合理和建筑物的正常使用。     

用平面元和杆系元耦合方法计算框支剪力墙

采用二维平面元计算框支剪力墙导致节点自由度个数过多，作者根据框支剪力墙板、柱混合体系的特点分别采用二维矩形元和一维杆系元，并引进拉格朗日乘子来反映框支剪力墙板、柱节点的约束条件，用势能最小化方法建立起框支的力墙结构的刚度方程。计算实例表明，该方法不仅有足够的精度，而且也可减少计算机的运行时间。     

高层建筑结构考虑楼板变形计算的超元法

提出高层建筑结构考虑楼板变形计算的超级单元法,即将每片抗侧力结构视为一根等效柱,楼板视为深梁,整个结构可按固定在地面上的十字交叉梁系,用矩阵位移法进行空间整体分析,自由度很少,计算简便.     

基于承载比的弹性补偿有限元法分析杆系结构的极限承载力

常规的弹性补偿有限元法通常建立于结构单元应力分析的基础上,应用于土木工程结构的极限承载力分析时存在局限性。文中以构件承载比为控制参数,结合塑性极限分析的下限定理,提出了建筑杆系结构塑性极限分析的修正弹性补偿有限元法：首先利用构件承载比和承载比均匀度确定基准承载比,进而通过有策略地调整单元的弹性模量来降低高承栽比构件的内力,使得结构的承载比和内力发生重分布,从而形成一系列静力容许应力场,并据此确定结构的塑性极限荷载下限值。该方法可以研究由不同抗力构件组成的杆系结构,且只需利用弹性有限元迭代分析即可求得结构的塑性极限承载力。算例分析说明,该方法计算格式简单、计算精度高。     

三棱台张拉整体塔结构研究

介绍了张拉整体塔结构的工程概况、张拉整体的基本概念以及模块化设计思想,并阐述了建筑设计和结构设计的情况。分析对比了作为张拉整体模块体中受压构件的斜索螺旋柱、水平索螺旋柱、铰接水平系杆中心柱和固接水平系杆中心柱等四种索柱的形式,论述了模块张拉设计和结构安装设计等施工设计,最后介绍了试验模型的制作情况。     

门式刚架平面及空间计算分析方法对结构稳定性影响分析

本文以某商场结构安全性鉴定项目为例,对其主体门式刚架结构进行平面、空间模型的对比分析,结果表明空间模型抗侧力构件提供的平面外支撑体系对整体结构空间共同作用存在影响,在实际计算复核中不应忽略,而平面模型的计算复核结果偏于保守,可能造成结果误判,应考虑空间作用并合理增加刚性系杆和支撑。     

筒中筒结构在扭矩作用下的超元法

提出筒中筒结构在扭矩作用下的超元法,即是对外框筒及楼板连续化处理以后,视整个结构为一个悬臂杆,然后按楼层划分成超级单元,导出超级单元的刚度矩阵,用矩阵位移法分析.用该法分析变刚度筒中筒结构的扭转问题,自由度很少,计算简便.     

中庭结构的抗震设计

本文结合工程实例，对中庭结构的受力特点进行分析。采用了三维空间杆系分析程序和壳元板元的空间有限元分析程序，经过比较，得出了壳元模拟弹性楼板计算方案，对中庭结构体系的分析更为合理的结论。本文为大型商业建筑中庭的结构布置及其计算程序的选用提供参考。     

二次受力的加固钢筋砼受弯构件非线性有限元分析

本文基于平截面假设,按照杆系结构有限元方法对加固钢筋混凝土受弯构件二次受力性能进行了非线性有限元分析,通过与试验结果的对比,表明计算结果与试验结果吻合较好.     

钢结构轴心压杆的整体稳定问题探析

本文对钢结构轴心压杆的整体稳定从失稳形式、构件的缺陷等方面入手，分析我国现行《钢结构设计规范》(GB50017—2003)采用的柱子曲线，提出在实腹式轴心受压构件整体稳定计算中存在的问题与同行探讨。     

预应力全索系整体张拉结构设计研究

预应力全索系整体张拉结构是具有“内部没有压杆的全索系拉杆海洋”特点的结构体系,该结构体系结构稳定承载力和变形性能是工程设计的关键。为研究全索系整体张拉结构的弹塑性发展规律,进行了基于材料非线性和几何非线性的结构承载全过程分析,得到典型单元荷载-应力、关键节点荷载-竖向位移全过程曲线。分析结果表明：建议全索系整体张拉结构索构件在弹性阶段的应力比应小于0.40,内环索竖向变形应小于悬挑跨度的1/40~1/50。全索系整体张拉结构的屈服荷载系数及延性性能高于有钢压杆的预应力钢结构体系;增大预应力度是改善谷索排雪水功能的有效措施之一。