折叠结构雪荷载的研究

运用二阶分析方法对折叠结构雪荷载进行了研究，并在对结构受力全过程分析基础上提出折叠结构雪荷载的计算公式和计算方法，指出对折叠结构雪荷载进行计算时应综合考虑雪在屋面分布规律，屋面雪兜效应，结构使用年限等因素。     

强雪荷载下陕西自然博物馆单层网壳的抗垮塌可靠度研究

单层网壳结构对雪荷载比较敏感,常会发生由雪荷载导致的垮塌事故.以陕西省自然博物馆为研究对象,对其进行雪荷载作用下的抗垮塌性能研究.首先,考虑雪荷载的不同分布并结合双重非线性和初始缺陷因素,采用直接分析法对结构进行抗垮塌性能分析,得到最不利雪荷载分布以及极限荷载,并与引入杆件失稳的结构比较抗垮塌性能.然后,采用蒙特卡罗法...     

中美荷载规范雪荷载计算方法的比较

在基本雪压大的区域设计对雪荷载敏感的结构体系时,能否正确合理的选择与布置雪荷载,对整个结构的安全至关重要。文章对中国规范《建筑结构荷载规范》(50009-2001)与美国规范ASCE-7-2005对于雪荷载的计算与使用方法进行了介绍与比较,供工程设计人员参考。     

不同规范中雪荷载作用下门式刚架静力响应和稳定性研究

对ISO、中、美、加、欧规范中门式刚架屋盖结构受到雪荷载作用时的响应进行比较。运用有限元软件ANSYS,对不同坡度的变截面门式刚架在5种规范不同积雪分布形式下的静力响应进行分析,并计算考虑不同初始缺陷幅值的结构整体稳定临界荷载因子,总结雪荷载作用下门式刚架的失稳特点。分析结果表明:门式刚架的基底剪力、跨中竖向位移、临界荷载因子与雪荷载总量密切相关;各规范下非均匀雪荷载较均匀雪荷载作用下柱顶水平位移大;结构稳定性随初始缺陷幅值增大而降低,随屋面坡度增大而增大,对缺陷不敏感;非均匀雪荷载更容易使结构发生有侧移失稳。     

不对称及非均匀雪荷载下单层球面网壳结构的稳定性研究

不对称非均匀雪荷载对单层球面网壳结构的稳定性有重要影响.基于非线性有限元分析理论,研究了K8型单层球面网壳结构在雪荷载下的非线性稳定性能,分析中不仅考虑了雪荷载在网壳结构投影面上分布区域的不对称性,同时考虑了雪荷载沿网壳结构径向分布厚度的非均匀性.在分布区域上分别考察了在雪荷载全跨、半跨、半跨最外两环3种情况,在分布厚度上分别考察了雪荷载均匀、非均匀2种情况.结合定量计算和概念分析,确定了网壳结构雪荷载的最不利分布状态.分析结果表明,单层球面网壳在雪荷载沿半跨最外两环非均匀分布时的稳定承载力最小,较雪荷载在全跨均匀分布、全跨非均匀分布时的稳定承载力分别下降36.4%和9.6%.基于此,建议我国现行《空间网格结构技术规程》在球面网壳稳定性验算时考虑雪荷载分布的不对称性和非均匀性.     

漂移雪荷载的各国规范比较及减灾设计初探北大核心

风雪作用对具有高低跨屋面的房屋建筑会产生特殊的效果——漂移雪荷载,从而对结构局部和整体安全性构成很大的威胁。对中国、美国和加拿大荷载规范中高低跨屋面漂移雪荷载的相关规定进行介绍,并将各国规范进行比较,为结构设计中的参考取值给出建议。最后结合一实际结构进行雪荷载作用效果分析,对高低跨屋面房屋在雪荷载作用下的减灾设计进行了初步讨论。     

于家堡贝壳形单层网壳不均匀雪荷载研究

于家堡单层网壳体型较复杂,对雪荷载的选取应谨慎.基于CFD技术分别采用求解雪相控制方程和MIXTURE多相流模型对网壳表面风致雪漂进行数值模拟,得到屋盖表面雪沉积与侵蚀后形成的不均匀雪荷载.两种求解方法得到的雪荷载分布较一致,屋盖迎风面发生积雪侵蚀,随屋盖高度增加雪荷载呈抛物线形减小,至屋盖顶部天窗两侧雪侵蚀作用最大、雪压最小,天窗后部背风面处发生积雪沉积.对结构的静力和整体稳定性能进行分析,在不均匀雪荷载作用下天窗两侧部分杆件应力较均匀雪荷载时增大10%,结构极限承载力增大3%.     

万达长白山室内水乐园大跨钢屋盖设计

万达长白山室内水乐园为罕见的大跨坡屋顶管桁架结构,由于坡屋面建筑造型易造成积雪,且屋面高低错落易造成堆雪,雪荷载远远大于常规轻钢屋面,成为设计主要控制荷载。国内荷载规范对此类屋面的雪荷载规定过于简单且偏于不安全,本工程按美国荷载规范进行雪荷载取值。本工程杆件截面尺寸大,杆件交汇处节点复杂,对结构的整体受力、雪荷载合理取值、整体屈曲、节点分析、施工阶段模拟等进行了详细研究,保证了结构的安全。     

漂移雪荷载的各国规范比较及减灾设计初探

风雪作用对具有高低跨屋面的房屋建筑会产生特殊的效果——漂移雪荷载,从而对结构局部和整体安全性构成很大的威胁。对中国、美国和加拿大荷载规范中高低跨屋面漂移雪荷载的相关规定进行介绍,并将各国规范进行比较,为结构设计中的参考取值给出建议。最后结合一实际结构进行雪荷载作用效果分析,对高低跨屋面房屋在雪荷载作用下的减灾设计进行了初步讨论。     

暴风雪对建筑结构雪荷载取值的影响

暴风雪是一种严重的自然灾害,通过对暴风雪后由于雪荷载取值不合理引起的建筑工程破坏情况的调查和对一些典型工程事故的分析,结合现行的荷载规范,探讨了暴风雪条件下各种建筑结构雪荷载的取值问题,对影响雪荷载准确取值的各种因素进行了分析。     

2008奥运会羽毛球馆新型弦支穹顶预应力大跨度钢结构设计研究

2008奥运会羽毛球馆屋盖钢结构采用弦支穹顶结构体系,由上弦单层网壳、下弦环索与径向拉杆、竖向撑杆组成。在设计中建立屋盖钢结构和下部看台结构整体有限元计算模型进行结构分析。在综合考虑工程的重要性、结构几何力学特点、预应力损失、施工缺陷等多种因素的基础上,对恒荷载、活荷载、雪荷载、风荷载、温度作用、地震作用等工况进行组合,分别进行结构施工阶段及结构使用阶段的内力、变形和体系稳定分析。在大量计算和分析基础上,对结构几何体系和构件进行了优化设计。在设计中运用单元逐次激活技术,模拟预应力张拉施工过程,并考虑施工临时脚手架刚度的影响进行施工模拟分析。对于索撑节点采用三维实体有限元分析方法,运用接触分析技术,计算索撑节点预应力摩擦损失,并结合施工监测,确定预应力损失值;采用非线性弹簧系统,模拟索撑节点预应力损失并研究了其对整体结构的影响。     

强冰雪灾害下大型薄壁圆柱钢壳结构稳定性研究

2008年我国南方地区发生强冰雪灾害,造成不少钢结构破坏。在化工、电力等工程中有很多作为整个系统关键设备的大型薄壁圆柱钢壳结构,柱壳内通常需设置一些横梁支承工艺设备,壳体既受到由上部壳体、顶盖和设备自重等荷载形成的沿环向均匀分布的整体轴向压力,又受到横梁支座传递来的局部轴向压力。在这些荷载作用下结构已经积累了一定的内力和变形,一旦再遭受强冰雪灾害,面积较大的顶盖和相连的其他管道上会快速积聚较大的雪荷载,导致结构发生失稳破坏。根据结构施工和使用过程,考虑加载路径的影响,先施加整体均布轴向压力,再施加局部轴向压力,然后施加模拟强积雪荷载的均布轴向压力,对112个带焊缝初始缺陷的薄壁圆柱壳结构进行了非线性稳定性数值分析。研究表明:随着初始整体荷载水平提高,柱壳承受积雪荷载的能力下降;随着缺陷幅值的增大,柱壳承受积雪荷载的稳定承载力与整体均布轴压下的稳定设计承载力的比值增大,其后屈曲承载能力也提高。柱壳下部储有浆液时;壳体承受积雪荷载的能力有小幅提高。根据大量计算结果,提出了考虑加载历史的遭受强冰雪荷载的圆柱壳稳定性设计建议。     

轻钢结构在大柱网工业厂房中的应用

结合具体工程设计实例,从力学模型建立、柱脚抗剪键设置、屋面坡度选择、屋面雪载取值等方面的优化与创新,介绍轻钢结构在大柱网工业厂房中的应用。同时通过大量的工程实例,介绍轻钢结构大柱网工业厂房的用钢量,可供同行参考。     

雪荷载探析与减灾措施

现在长三角地区灾害性气候较多。夏天的台风、冬天的暴雪无疑给常规建筑结构设计带来一定的挑战,实时收集一些相关数据来丰富设计经验是有必要的,下面是将网上收集的雪的数据和实际测定的雪载数据对比,可以用来评估现已建成的轻钢屋面的安全度,供同行参考。     

深圳大学西丽校区体育馆屋盖网架结构设计

深圳大学西丽校区体育馆由上部屋盖钢结构和下部混凝土框架结构组成,上部屋盖支撑于下部周边28根混凝土柱上,屋盖双向跨度约60m,东西向结构呈折线型,南北向结构矢高渐变,采用两向正交正放双层网架结构。结合项目特点,介绍双层网架屋盖选型计算、结构设计荷载、受力特性、杆件截面及节点设计等,可供同类项目屋盖结构设计参考。     

轻钢结构承载能力设计中分项系数的确定

针对对可变荷载敏感的轻钢结构,应用现行规范中计算目标可靠度的校准法,主要考虑风荷载和雪荷载与恒荷载的简单组合,分别计算分析了轴心受拉、轴心受压和偏心受压三种构件的荷载和抗力分项系数,给出确保现行目标可靠度的分项系数的建议值,对轻钢结构的设计具有一定的指导意义。     

钢筋混凝土柱实腹屋面钢梁结构体系设计中的几个问题探讨

钢筋混凝土柱人字形实腹钢梁结构体系中竖向构件采用钢筋混凝土构件,屋面梁采用实腹钢梁.根据材料性能和结构的受力特性,通过实例计算,分析竖向荷载、水平荷载(风荷载)、屋面坡度、柱子刚度对梁内力、柱内力、柱顶水平位移、结构项部竖向位移、斜梁相对位移的影响,给出了风荷载、屋面坡度和柱截面的合理取值.     

Reliability of Steel Truss Roof Systems Under Variable Snow Load Profiles

The probabilistic safety analysis of steel truss roof systems under variable snow load profiles is investigated. The roofs of structures such as industrial buildings or sports halls, which require wide areas, are frequently subjected to unexpectedly high loads. Therefore, compared to the residential buildings, that type of buildings often comes across failure or prohibition of usage. Probabilistic techniques are utilized for the analysis of the problem. Thirty-six steel roof structures with different structural dimensions and load variations are modelled and their failure probabilities are calculated. In this paper, a complicated stochastic analysis is reduced to the solution of a load–resistance (S–R) problem by utilizing sensitivity analyses. Firstly, the structures were designed through structural analyses, and then the sensitivity analyses were conducted to understand the response of the structure to the load and to the span-length parameters. In this paper, a reliability study which gradually monitors the effect of geometrical parameters on the failure trend is presented. Three different snow load distribution functions were used. The relation between failure, and load or structural dimension variations was investigated. The results obtained in this study are discussed and compared with the results from the literature for similar structures subjected to snow loads. It is observed that for the snow load distributions with high standard deviations the structural reliability indices may give results below the target safety levels of the design codes. Finally, the assessment of the results shows that the effect of the standard deviation of the snow load on failure probability is much more than the effect of intensity of the nominal snow load.     

轻型钢结构加层设计探讨

在原建筑物上采用轻型钢结构加层时,不只进行轻型钢结构本身的设计,还应考虑因加层所引起的原建筑物构件内力变化以及使用功能变化。论述了加层轻型钢结构中需对屋顶板、承重结构、地基及基础、抗震设计、消防通道、消防设施及施工荷载等进行校核;同时对原建筑物结构现状评估、履行建筑设计审批程序、设计任务委托等问题提出建议。     

薄壁型钢檩条抗积雪荷载作用的设计方法研究

近年来我国多次发生在积雪荷载作用下门式刚架轻钢房屋发生破坏事故。本文分析了积雪荷载在房屋屋面形成的特点和屋面积雪荷载作用下薄壁型钢檩条的破坏特征。探讨了现行设计规范和技术规程中檩条抗积雪荷载设计方法的合理性,指出了计算模型存在的不足。压型钢板屋面在积雪荷载作用下,不宜作为檩条可靠的侧向支撑,檩条计算应按屋面不能阻止檩条侧移和扭转进行强度和稳定计算。通过大量算例计算和分析比较,研究了屋面坡度与扭转翘曲正应力对檩条截面正应力的影响规律和程度,指出了现行设计规范和技术规程中薄壁型钢檩条抗积雪荷载的设计方法的适用性和缺陷。对于目前大量采用的屋面坡度较小的轻钢建筑檩条进行强度和稳定计算时,不宜忽略扭转翘曲正应力的影响。探讨了在屋面积雪荷载作用下门式刚架轻钢房屋发生破坏的原因。提出了薄壁型钢檩条抗积雪荷载作用的设计方法建议。