基于遗传算法进行张弦梁结构索力识别

为识别张弦梁结构索力大小,提出了一种基于静力检测技术的索力识别方法.基于静力检测技术,定义了张弦梁结构索力识别的一般数学模型.通过分析张弦梁结构的整体受力特征,基于有限元方法提出了适用于张弦梁结构索力识别的识别模型.运用改进的遗传算法寻求问题的全局最优解,只需若干点位移实测值便可实现多个索段索力的同时识别.并编制了通用有限元计算程序,数值模拟算例验证了方法的可行性.     

三向张弦梁结构弹塑性极限承载力分析

为了了解三向张弦梁结构的屈服机制、塑性发展情况和失效机制,利用有限元方法对某工程中三向张弦梁结构进行了弹塑性极限承载能力分析,并讨论了拱脚连接方式、上弦拱截面惯性矩、拉索截面积及其初始张拉力对三向张弦梁结构承载能力的影响.分析结果表明,此种三向张弦梁结构具有良好的内力重分布能力,其极限承载能力由强度破坏控制.拱脚连接方式对结构的承载能力影响较小,但从结构的失效机制来看,三向张弦梁靠近主入口一侧拱脚宜采用铰接方式.适当增大上弦拱的截面惯性矩可以提高结构的极限承载能力,结构应选择合适的拉索面积及其初始张拉力,否则拉索将首先失效.     

确定斜拉桥施工张拉力的影响矩阵法

斜拉桥是由塔、梁、索三种基本构件组成的缆索承重结构,拉索具有可调性。设计斜拉桥时,一般先对其成桥状态进行索力优化,得到设计索力,再根据施工方案确定拉索在施工阶段的张拉力,这种张拉力将保证斜拉桥在成桥时实现设计索力,称为施工张拉力。文章在充分讨论现有算法的基础上,导出了确定斜拉索施工张拉力的影响矩阵法,同时给出了计入砼徐变、收缩、结构几何非线性影响,求解施工张拉力的迭代方法。该方法可以彻底取代传统施工张拉力的计算方法。     

确定斜拉桥施工张拉力的影响矩阵法

斜拉桥是由塔、梁、索三种基本构件组成的缆索承重结构,拉索具有可调性.设计斜拉桥时,一般先对其成桥状态进行索力优化,得到设计索力,再根据施工方案确定拉索在施工阶段的张拉力,这种张拉力将保证斜拉桥在成桥时实现设计索力,称为施工张拉力.文章在充分讨论现有算法的基础上,导出了确定斜拉索施工张拉力的影响矩阵法,同时给出了计入砼徐变、收缩、结构几何非线性影响,求解施工张拉力的迭代方法.该方法可以彻底取代传统施工张拉力的计算方法.     

张弦梁单侧和双侧预应力张拉效果的对比分析

张弦梁结构预应力张拉可采用双侧张拉方案,也可采用单侧张拉方案,用有限元分析手段对常州工学院体育馆张弦梁钢结构进行了两种张拉方案的对比分析,比较了两种张拉方案所引起的变形和内力的差异,为施工方案的选择提供了依据。     

张弦梁膜结构几何非线性分析

针对以往对张弦梁膜结构分析时膜与张弦梁结构分开考虑导致的缺点,提出采用几何非线性有限元方法对其整体作统一分析;该方法有利于考虑弦和纵向连接结构件的应力对结构的动态影响. 通过计算分析比较,证实在不均匀荷载作用下,采用整体分析是必要的.     

初始预应力值对张弦梁结构受力性能的影响

张弦梁结构的工作性能受到拉索初始预应力的影响。从内力和变形的角度对张弦梁结构进行了理论分析,并通过建立有限元模型运用SAP2000对张弦梁结构进行了有限元分析,验证了有限元分析结果与理论分析结果的一致性,进而由有限元计算结果分析初始预应力对结构受力性能的影响。分析结果表明,初始预应力的合理取值可以改善结构的内力分布,而对结构的竖向挠度和支座位移的影响很小。     

行波效应对张弦梁结构地震响应的影响分析

以广州国际会展中心单向空间张弦梁结构这一典型张弦梁结构为计算分析算例,应用大型有限元软件ANSYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析。通过考虑地震波以不同速度传播引起的行波效应,研究了大跨度张弦梁结构在此类情况下的地震响应,分析了大跨空间张弦梁结构在横向、竖向和纵向3向地震联合作用下考虑非一致输入条件的地震响应变化规律的关系。研究结果表明,行波效应的影响与波有关,不同地震波作用下结构的响应有很大的差异,视波速越小对结构的地震响应越明显。     

影响双向张弦梁结构受力性能的参数分析

为了寻求合理设计双向张弦梁的方法,考察双向张弦梁主要几何参数对结构用钢量的影响．运用基于平衡荷载态进行双向张弦梁优化设计的方法,以结构用钢量最小为优化目标,对结构的高跨比、垂跨比、两向间距比、平面长宽比以及影响预应力取值的平衡荷载值的大小5个参数进行系统深入的分析．结果表明：高跨比和垂跨比的增大对结构用钢量影响近似线性递减,两向间距比对结构用钢量影响不大,使得结构空间布置可以灵活处理,平衡荷载大小存在最优值且对结构荷载态的刚度影响很大．在设计中应首选加大结构高跨比,尽量增大垂跨比,通过计算平衡荷载值确定预应力取值．     

用等效降温法模拟预应力来实现张弦梁结构找形

主要采用等效降温法来模拟预应力完成预应力张弦梁结构找形问题,并将此方法和力模拟法、初应变模拟法进行比较,发现等效降温法更加有效．从而采用等效降温法获得零状态几何放样,和相应的初始态预应力分布来完成张弦梁结构的施工．同时将考虑几何非线性计算和线性计算的结构位移进行比较,得出在张弦梁结构找形分析时考虑几何非线性的结果．     

箱梁竖向预应力张拉力无损检测研究

为有效检测竖向预应力筋的有效张拉力并提高竖向预应力的施工质量,解决箱梁由于竖向预应力损失过大而导致箱梁腹板开裂的工程难题,基于结构动力学理论,视竖向预应力精轧螺纹钢筋外露段为悬臂梁,将锚固段用一个刚臂和两个弹性支承模拟,建立竖向预应力筋的平面弹性支承模型。结合模型试验数据,建立精轧螺纹钢筋张拉力P与平面弹性支承刚度K的非线性关系模型。通过室内模型试验及锚固段刚度增大系数法验证本研究方法的有效性,并进行工程应用。引入竖向预应力张拉力无损检测方法进行箱梁竖向预应力张拉施工质量的监测,张拉力合格率由58.0％提高至968％,有效提高了竖向预应力的施工质量。同时提出了箱梁施工期需要提高锚垫板安装精度的工程措施。     

锚梁支护结构及参数确定

本叙述了锚梁支护结构的形式和特点,并采用弹性地基梁理论分析了锚梁支护结构的受力特征,为其支护参数的确定提供了理论依据。     

井字梁结构梁截面尺寸的确定

井字梁面大小井字梁结构设计荷载影响很大，实际工程中经常存在井字梁截面设计尺寸过大而影响其经济指标的现象。本文主要论述字梁与普通梁在确定梁截面上的不同，从而有效减小井字梁截面尺寸，达到减小荷载，节约材料用量的目的。     

基于响应面法的钢管混凝土拱桥扣索张拉力确定

随着无支架缆索吊装斜拉扣挂法在钢管混凝土拱桥中的应用,为合理、简便地确定钢管混凝土拱桥扣索张拉力,提出了基于响应面法的钢管混凝土拱桥扣索张拉力的确定方法.该方法包括试验设计、有限元模型计算、响应面模型回归及扣索张拉力确定.以实桥工程为例,采用Box-Behnken Design进行试验设计,通过二次多项式回归的响应面模型将扣索张拉力与结构响应间的隐式关系显示化.以回归的响应面模型为目标函数,扣索张拉力取值为约束条件,采用非线性规划方法求解扣索张拉力.研究表明:该方法可以合理、简便地确定钢管混凝土拱桥扣索张拉力,对工程实践有较强的借鉴意义.     

井字梁结构梁截面尺寸的确定

井字梁截面大小对井字梁结构设计荷载影响很大 ,实际工程中经常存在井字梁截面设计尺寸过大而影响其经济指标的现象。本文主要论述井字梁与普通梁在确定梁截面上的不同 ,从而有效减小井字梁截面尺寸 ,达到减小荷载、节约材料用量的目的。     

平面张弦梁结构的风致响应分析

张弦梁结构是近些年在国内发展起来的一种新型的大跨度空间结构形式,由于其跨度大,整体刚度小,在风的作用下振动比较明显,故用现有规范中的等效静力法分析计算这种结构在风荷载下的响应精度太低,而采用时程分析的法可大大提高分析的精度,本文以一平面张弦梁为例,采用线形自回归滤波器法,模拟节点随机脉动风速时程,运用Matlab编程有效地模拟具有时间相关,空间相关性的脉动风速时程.然后在ANSYS中对此张弦梁结构进行瞬态分析,得到风振响应与风振系数,在此基础上改变两种基本参数,考察各参数对张弦梁风振响应及其风振系数的影响,得到一些有意义的结论,供张弦梁结构的工程应用考虑.     

梁结构损伤识别模拟方法研究

在梁结构损伤识别中,有多种方法可以模拟结构的局部损伤,如折减单元截面惯性矩、降低单元的弹性模量、减小截面的厚度等。在各种模拟方法下对结构的动力性能进行了分析研究,提出了采用增加单元质量的方法来模拟结构的损伤,并通过H型钢梁进行模拟,对比验证了这几种方法的优劣性。     

自适应张弦梁结构的非线性内力控制

根据预应力在自适应张弦梁结构中的作用和撑杆的可调控性,提出基于局部分析法的内力控制分析方法.建立外荷载作用下,以结构最合理内力状态为控制目标的线性内力控制算法的优化模型.利用模拟退火算法来获得可调撑杆的调节量;考虑内力控制的几何非线性,引入非线性迭代过程,对线性控制算法的结果进行修正,建立结构的非线性内力控制算法.通过多撑杆自适应张弦梁结构数值算例在不同外荷载作用下工作性能的分析,验证了非线性内力控制算法的适用性.     

张弦式网壳结构中的拉索预应力值设计方法的应用研究

依据大跨度网壳结构的几何非线性特性,采用几何非线性有限元技术,按预应力控制网壳变形的原则,并结合武汉体育中心体育馆张弦天穹网壳实际工程,对预应力值的设计做了研究,提出了一种新的预应力方法.该方法具有简便实用,具有明确的物理意义,并在实际工程应用中取得了理想的结果.     

预应力张弦梁结构工程的项目界面管理

依托某预应力张弦梁结构工程的项目管理与实践,进行界面分类,分析界面管理的具体内容,提出界面管理的有效办法。