结构形态创构方法的工程应用

结构形态创构方法是一种以数值计算为基础,运用数学、力学原理来追求力学合理,形式美观的建筑结构形态的方法。主要包括以下两种方法:"改进进化论方法"是模仿自然界的进化现象,通过进行"保留、淘汰、补充"的操作使结构体逐步进化并演变成合理结构的结构形态创构方法;而"高度调整方法"是基于有限元法,通过计算应变能对曲面高度的微分,并根据应变能变化的敏感程度对曲面高度进行调整,最终得到一个结构应变能最小的合理结构形态的自由曲面结构形态创构方法。该方法简单、实用,所得到的结构不但能保证实现建筑师的设计理念,也能保证结构的力学合理性。最终方案可以采用钢筋混凝土结构来实现,也可以用钢结构来实现。文中主要介绍了这两种结构形态创构方法的特点与实际工程中的应用方法,同时结合工程实例,详细分析了所得到的结构形态的力学性能。     

建筑结构的加固问题分析

本文从我国建筑结构加固的现状入手,阐述了建筑结构加固的必要性,提出了化学灌浆补强法、绕丝加固技术方法、粘钢板加固技术方法、外包钢加固技术方法、预应力加固技术方法、置换混凝土加固技术方法、增大截面积的加固技术方法等七种建筑结构加固的技术方法。重视建筑结构加固技术,延长建筑物的寿命,增加建筑物的使用功能,为构建社会主义和谐社会做贡献。     

以某高层结构优化探讨结构布置

本文介绍一项高层剪力墙结构优化设计的工程实例。探讨目前开发量较大的高层剪力墙住宅设计,从结构选型、结构平面布置、结构计算分析及调整方法等方面,阐述结构优化设计的方法。     

混凝土结构加固技术研究及应用

以建筑结构加固、改造的重要方法为框架,对结构加固技术的研究意义与加固改造的基本原则进行了说明,全面介绍了混凝土结构主要加固方法概念分类、加固形式、适用范围、计算方法与基本要求等,以确保混凝土结构加固质量。     

探析混凝土结构加固设计的改造方法

本文全面介绍了混凝土结构主要加固方法概念分类、加固形式、适用范围、计算方法与基本要求等,以确保混凝土结构加固质量。以建筑结构加固、改造重要方法为框架,对结构加固技术的研究意义与加固改造基本原则进行了说明。     

现有结构可靠性鉴定评述

介绍了结构安全性的定义,论述了影响现有结构安全性的因素和现有结构安全性鉴定的方法以及现有结构可靠性评定方法,为建筑物的正常使用、维护以及加固提供依据和方法。     

浅谈结构优化设计的方法

文章回顾结构优化设计的理论的发展历史、分析了结构优化理论的应用现状和未来前景,针对结构优化理论方法和结构设计的特点,探讨了结构优化设计的实用方法以及结构优化设计的方法在工程设计中的应用,提出了结构优化设计的基本策略和原则。     

自复位墙防震结构基于力设计方法研究

自复位墙防震结构作为典型的可恢复功能结构,具有变形能力强、结构损伤小等特点,可显著减少建筑结构的震后修复费用。现有研究对自复位墙防震结构一般采用基于位移设计方法进行设计,而先结构选型、后位移校核的基于力设计方法尚未形成。为此,提出了自复位墙防震结构基于力设计方法,以规范中规定的地震影响系数曲线为依据,考虑了多水准抗震设防时结构的最大层间位移角限值要求。以一幢6层自复位墙防震结构为例,采用有限元分析进行了基于力设计方法的位移验算有效性验证,并基于理论推导,对基于力设计方法和基于位移设计方法进行了对比,证明了两种设计方法理论基础的一致性。研究表明,基于力设计方法可作为对基于位移设计方法的补充,满足自复位墙防震结构的设计需求。     

城市既有地下工程的结构处置问题研究

从结构的检测与评估、结构加固、结构废弃处置的方法与分类等方面,较为系统地构建了城市既有地下工程结构处置的体系.地下工程结构的检测要尽可能采用非破损方法;结构构件与体系的评估宜分别按安全性、正常使用性和耐久性采用分级形式进行评定.总结了地下混凝土结构与砌体结构加固的主要加固方法并提出了结构废弃处置的方法及分类.结构的废弃...     

浅谈水利隧洞竖井衬砌滑模施工技术的应用研究

为了保证隧道施工结构的结构质量、感观质量、结构防护及施工安全,对隧道施工结构进行分析和优化设计。研究结果表明,该工程结构或施工方法明显优于传统的经济合理的施工组合方法,可有效地提高施工质量,保证施工安全。     

无单元法在弹性地基板计算中的应用

无单元法（ＥＦＭ）在板弯曲（Ｃ１）问题中的应用,至今尚未见报道。本文将无单元法用于自由边界弹性地基板挠度内力的计算中,推导了地基析的无单元法刚度四公式,编制了地基板无单元法计算程序,并给出了算例,计算结果表明,无单元法解决地基板问题的精度是令人满意的,因此,无单元法用于解决板的弯曲问题是合理可行的。     

网架-平板组合结构的简化计算法(上)

本文研究并提出了网架-平板组合结构的简化分析方法。这种分析方法是将组合结构的平板部分,根据各种不同形式的网架折算为四组或三组平面交叉杆系,从而使这种比较复杂的组合结构转化为一个等代空间铰接杆系结构,由一般空间桁架位移法直接进行计算。文中详细地讨论了两向正交类网架、两向斜交类网架、三向类网架及蜂窝形三角锥网架等各种网架-平板组合结构的具体计算方法,并给出了相应的等代杆系刚度和板中内力的计算公式,并且附有算例。     

弹性多层地基刚性路面板的力学分析

本文根据工程实践的需要,提出了多层弹性地基刚性路面板的力学分析方法。该方法以弹性薄板理论与弹性层状体系理论为基础,通过汉克尔积分变换,推导了由于轴对称圆形均布垂直荷载所引起的板内应力以及层状地基内各个层次的应力与位移计算公式。该方法已编制成计算机程序,在南京工学院计算中心的DPS-8计算机上应用。得到了满意的结果。本文提出的方法,可以直接用于多层地基的刚性路面或机场道面的设计,也可用于分析刚性路面下基层的工作状态,从而研究刚性路面下基层的计算方法。     

无单元法(EFM)在筏板基础计算中的应用

无单元法是一种新方法,其在板弯曲问题中的应用,尚未见报道。本文将无单元法用于弹性地基上筏板的挠度及内力的计算中,推导了筏板的无单元法刚度矩阵公式,编制了相应的无单元法计算程序,并给出了算例。计算结果表明,无单元法解决筏板基础问题的精度是令人满意的。因此,无单元法用于解决基础板的计算问题是合理可行的。     

夹片式锚具锚垫板系列的尺寸估算——预应力锚固区安全探讨之四

锚垫板和螺旋筋是预应力锚固区的重要预埋件,他们和结构混凝土共同工作,承担锚具传来的巨大集中荷载。市售和工程正式采用的锚垫板及螺旋筋,都应符合认可标准试验。预应力结构物的锚固区,可能只有一个锚具,也可能有分布多样的多个锚具。这个区域的混凝土及锚垫板应力复杂多变,结构设计规范很难提供用之皆准的计算准则。预应力技术发祥于西欧,这里的权威们制订了技术认可标准,产品生产者及结构设计者都严格遵从。锚垫板及螺旋筋的产品设计,不可能完全脱离计算,至少估算是需要的。有限元分析法能探讨锚垫板的应力分布状况,有助于拟订锚垫板的设计。该文依据发布在《预应力技术》2012年第3期上的"预应力锚固区安全探讨之三",拟订了圆形夹片式锚具下配用的锚垫板及螺旋筋系列尺寸,可供产品生产者设计产品之用,也可供工程设计、施工单位参考。该文的估算办法参考了美国PTI标准用于普通钢板加工型锚垫板的计算准则,只用了简单的结构力学和经验参数。该文仅拟订了ф15钢绞线1～37孔锚具的锚下配件。实践经验对预应力技术很重要,该文列出了法国Freyssinet体系、瑞士VSL体系、中国QM、OVM、QVM体系的锚垫板、螺旋筋、波纹管尺寸,可供对照参考。该文考虑了我国铁道部门的相关要求。     

弯矩分配法在连续板中的应用

针对连续板弯矩计算较繁琐的特点,引入了弯矩分配法的概念,探讨了弯矩分配法在连续板中的应用,为连续板提供了一种简单又经济的求解方法,从而达到简化计算的目的。     

薄板弯曲分析中的拟协调元

本文对薄板弯曲的有限元分析提出一个新的构造板单元的一个基本方法——拟协调元法。 按这种方法构造的单元都能保证收敛,即通过分片试验,并且方法简洁、运算量小,便于应用。 文中给出可用于薄板弯曲分析的三种单元的单元刚度矩阵的显式。     

An approximate method for simultaneous modification of natural frequencies and buckling loads of thin rectangular isotropic plates

In this paper, the first and second order derivatives of natural frequencies and buckling loads with respect to an arbitrary geometrical or physical property of a plate structure are calculated. Based on these eigenderivatives, and by using first and second order Taylor expansions, an approximate method is presented for simultaneous modification of natural frequencies and buckling loads. In the proposed method, the structural modification is considered as an inverse eigenvalue problem and calculated eigenderivatives are used for transforming this inverse problem to solving a system of algebraic equations. By solving this set of equations, the necessary changes in design parameters are calculated, in order to achieve predefined simultaneous shifts in natural frequencies and buckling loads. A plate with two boundary conditions is considered as a case study. The plate is divided into eight regions and the plate thickness in each region is considered as a design parameter. By considering several case studies, the required modification in design variables is calculated for achieving a predefined change in natural frequencies, buckling loads or simultaneous change of both. In each case, the calculated changes in design variables are implemented on the initial structure, and the changes in eigenvalues are computed using FE method. It is shown that the results from presented method compare very well with those obtained from a direct optimization procedure.     

拱型变厚度折板结构的内力分析

本提出一种新的空间结构,即圆拱型变厚度折板结构,并用有限单元板力学法对其进行内力分析。考虑折板的板厚变化,在两对边为弹性支承条件下,推导出板挠度的系列递推公式,从而获得折板间棱边的连接弯矩,进而求出每折板的内力。     

空间板节点的非线性分析与极限受压承载力研究

本文提出一种改良的网架节点型式一空间板节点。现行规范中板节点的计算方法多是依据强度条件得出的,而当节点板在轴压作用下,可能在达到屈服强度以前就发生整体失稳,因此有必要对板节点的受力性能进行深入分析,提出相应节点的计算方法。本文采用有限元软件ABAQUS建立板节点数值模拟模型,通过变参数分析考察了节点板厚度和无支长度等因素对节点板受压性能的影响,并将结果与现行规范计算值进行对比分析,提出了单面连接节点板极限受压承载力的计算方法,并对其适用性进行了验证。