中国钢筋混凝土空间网格结构新体系的开拓与发展（下）

钢筋混凝土空间网格结构包括平板型的空腹网架结构、空腹夹层板结构、空腹双重网格结构、现浇混凝土空心大板楼盖结构。这些新型结构体系从20世纪80年代至今在跨度18～32 m公共建筑的屋盖和楼盖应用达100多万平方米，取得很好的社会与经济效益。有的已编制了相应的技术规程。我们研制了将钢筋混凝土空腹夹层板单向弯曲形成的钢筋混凝土空腹夹层网壳和网拱结构，双向弯曲形成的钢筋混凝土空腹夹层双曲扁网壳结构。这些拥有我国自主知识产权的空间网格结构新体系，均具有自身的特点和对建筑物的适应性，文章将按研制时间先后逐一介绍。其结构的“安全、合理、经济、先进”性，则通过工程实例予以剖析。     

中国钢筋混凝土空间网格结构新体系的开拓与发展（下）

钢筋混凝土空间网格结构包括平板型的空腹网架结构、空腹夹层板结构、空腹双重网格结构、现浇混凝土空心大板楼盖结构。这些新型结构体系从20世纪80年代至今在跨度18～32m公共建筑的屋盖和楼盖应用达100多万平方米,取得很好的社会与经济效益。有的已编制了相应的技术规程。我们研制了将钢筋混凝土空腹夹层板单向弯曲形成的钢筋混凝土空腹夹层网壳和网拱结构,双向弯曲形成的钢筋混凝土空腹夹层双曲扁网壳结构。这些拥有我国自主知识产权的空间网格结构新体系,均具有自身的特点和对建筑物的适应性,文章将按研制时间先后逐一介绍。其结构的“安全、合理、经济、先进”性,则通过工程实例予以剖析。     

浅谈空腹夹层板楼盖的施工

空腹夹层楼盖是一种新型的组合结构。其上肋和下肋均为现浇钢筋混凝土，在上、下肋的交叉点处用钢筋混凝土剪力键连接，上放预制带肋板，使上下层形成一个共同作用的整体。由于该板属三维空间结构体系，整体性和刚度均优于一般梁板式楼盖结构，自重轻、造价省、美观，对建筑空间的灵活和使用极为有利。     

双层柱面网格扁壳的非线性稳定性分析

基于等效夹层壳思想的双层网格扁壳非线性弯曲理论,对双层柱面网格壳体在均布压力作用下的非线性稳定性问题进行研究,采用伽辽金方法求得了简支边界条件下双层柱面网格扁壳的非线性载荷-位移关系式和临界屈曲载荷的解析表达式,讨论网壳结构几何参数对临界屈曲载荷的影响.     

拉索_网壳结构的动力特性和非线性动力反应

将空间网壳结构与拉索有机结合便形成拉索-网壳结构体系。该体系不但具有美学特征，更可进一步增大跨度。基于泰勒数学展开公式和变分原理，推导了具有二阶精度的空间杆单元几何非线性刚度矩阵；研究了拉索单元非线性问题，得出了其切线刚度矩阵；给出了结构非线性力学响应计算策略等。通过数值计算，分析了结构动力特性和非线性地震动力响应问题。计算结果显示，拉索-网壳结构的自振频率皆明显高于对应的网壳结构，且频谱较为密集，甚至不同序号的自振频率几乎相同，拉索-网壳结构的地震动力响应不但与拉索长度、截面尺寸、预拉力和布置方式有关，还与塔柱高度、截面尺寸等有关。     

钢筋混凝土楼盖的分析与研究

楼盖是建筑结构中最基本的构件,它由板、梁等受弯构件组成,是构成工业与民用建筑水平空间的基础。钢筋混凝土楼盖是现代建筑结构中的应用最广泛的楼盖形式,对钢筋混凝土楼盖进行分析与研究,合理选择楼盖型式,将对整个房屋的使用和技术经济指标具有一定的影响。     

空心楼盖结构的特点和计算方法

本文解释了钢筋混凝土空心楼盖体系的结构，总结了该结构的建筑和结构特点，并结合现行《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》（CECS175：2004）对常用的空心楼盖结构计算方法进行了分析。     

斜拉网格结构的结构形式、应用及特性在国内的研究进展

斜拉网格结构是目前应用较为广泛的刚柔混合结构体系之一,由塔柱、拉索、网格结构组合而成。系统的对该类结构体系在我国的发展进行了回顾及展望。首先,对该混合结构的结构形式发展及部分工程应用进行了介绍;之后,分别回顾了斜拉平板网架结构和斜拉空间网壳结构的结构特性研究,从考虑结构几何非线性,参数振动和模态跃迁等因素,突出分析了斜拉空间网壳结构复杂的动力特性行为;最后,分析尚存的问题,对今后的发展进行了展望。     

多点输入下大跨空间网格结构的强度破坏研究

考虑了材料非线性,对大跨空间网格结构在多点和一致输入下进行动力响应分析。通过对极限加速度峰值、最大节点位移时程、塑性杆件数量和分布及网壳破坏形态这些重要参数的统计、对比、分析和归纳,剖析了大跨空间网格结构在多点输入和一致输入下的强度破坏机理。     

布置方式对MR阻尼器在网壳结构风振抑制中的影响及规律

磁流变液（MR）阻尼器是一种新型智能材料抗风减振装置，将MR阻尼器以适当方式和网壳结构结合，形成具有智能材料杆件的空间网壳结构，以达到抑制结构风振的目的，研究了阻尼器的布置方式对空间网壳结构的抗风减振效果的影响。研究表明，阻尼器的布置方式对加入MR阻尼器后的网壳结构在风荷载作用下的减振效果具有一定程度的影响。     

单层网壳结构风振响应的模态耦合效应分析

基于网壳结栖频谱分布密集、空间相关性强的自身特性，其风致动力响应不仅要考虑多阶模态的贡献，通常还要考虑模态耦合效应。因此，对网壳结构风振响应的模态耦合效应进行研究很有必要。根据模态广义位移协方差矩阵的特性，对Kiewitt6—6型单层球面网壳和三向网格单层柱面网壳结构的模态耦合效应进行了系统的参数分析，在此基础上，给出了网壳结构风振响应的模态耦合效应程度判据。     

大跨空间网壳结构稳定分析

本文应用有限元法对空间网壳结构进行了非线性稳定分析，采用以修正的Ｎ－Ｒ法为基础的联合法用网壳结构的平衡路径进行了跟踪，得到了合理的临界荷载，并通过算例讨论了网壳层散，网格形式等对网壳结构稳定性的影响。     

新型网壳结构的应用与发展

本文阐述了组合网壳结构，局部双层网壳结构，预应力网壳结构，斜拉网壳结构及索弯顶等种新型网壳结构的应用与发展，指出了这些新型网壳结构的受力特性和在设计，分析中应注重的若干要点。     

空间网壳结构稳定问题研究进展及展望

本文总结和综述了稳定理论在空间网壳 的应用发展过程，介绍了网壳结构稳定问题的研究现状，研究方法和目前已取得的成果，对网壳结构分析中存在的问题提出了看法．。     

考虑杆件初弯曲的网壳弹塑性稳定性的弱形式求积元分析

初始缺陷是影响网壳稳定性的主要因素之一。技术规程建议的一致缺陷模态法综合考虑了结点的位置偏差与杆件的初弯曲,但现有计算方法难于便捷地单独全面体现初弯曲的影响。该文基于几何精确梁理论构造了一种弱形式求积元模型。通过引入纤维模型模拟材料非线性,结合柱面弧长法实现了对空间曲梁结构的弹塑性大位移分析,通过算例验证了提出模型的有效性。该模型构建不需具体指定位移形函数,避免了使用有限元软件中的复杂建模过程。运用该模型计算了几类典型网壳在杆件初弯曲方向随机分布,不同弯曲挠度下的极限承载力。计算结果表明,在现有钢结构生产工艺下杆件初弯曲的缺陷对于网壳稳定性的影响较小,不起控制作用。通过与一致缺陷模态法的计算结果和空间网格结构技术规程计算的承载力进行对比,对规范的承载力计算公式提出了考虑特殊网壳形式及材料屈服强度的改进建议。     

钢筋混凝土空间网格结构曲率模态曲面拟合损伤识别研究

本文介绍了钢筋混凝土空间网格结构的体系组成及构造特点;提出了曲率模态曲面拟合损伤识别理论,定义了曲率模态曲面拟合损伤指标CMSFDIi和平均曲率模态曲面拟合损伤指标CMSFDIiA,通过曲率模态与曲面拟合值的差异进行损伤定位,方法仅需利用从损伤结构获得的实测数据即可进行结构损伤识别,无需利用完好结构的基本信息和理论模型;最后通过钢筋混凝土正交正放空腹网架结构实例,验证了方法的有效性。计算结果表明,本文方法不仅可以识别单位置损伤还可以识别多位置损伤,对钢筋混凝土空间网格结构的损伤识别和健康监测是可行的。     

MR智能阻尼器对空间网壳结构的风振抑制分析

磁流变液（MR）智能阻尼器是一种新型智能材料减振装置,可用于空间网壳结构的风振抑制。以适当方式和空间网壳结构结合即形成智能材料杆件空间网壳结构。建立了智能材料杆件有限元模型,研究了磁流变阻尼器布置方式和控制策略对空间网壳结构抗风减振的影响。将MR阻尼器设置于网壳结构径向肋杆处优于设在结构环向杆件处。不同控制策略导致不同的风振控制效果。Passive—off控制策略的风振抑制效果较差;Passive-on策略对控制结构的位移响应效果较好,而对控制结构的速度响应和加速度响应效果不佳。半主动控制策略对控制结构的位移响应、速度响应和加谏序响府均掂瑚相．针对不同风荷载作用,采用相同阻尼器布置方案和控制策略,结构风振控制效果大致相同。     

肋板楼盖与网架杂交应用的实践

本文结合一个工程实例，介绍传统钢筋混凝土肋板楼屋盖结构与大空间钢结构杂交应用中，起着的初步索实践，介绍传统钢筋混凝土板壳结构拓宽应用思想。     

多层厂房楼盖竖向振动计算中的几个问题

本文考虑结构的空间作用，应用有限元法对多层厂房楼盖竖向振动中的有关问题进行了分析，重点探讨了最危险的共振区问题、周边简支与框支的异同、有限元网格划分和动力响应计算时的模态截断问题。     

张弦双向网格型单层柱面网壳稳定性及可靠度分析

在双向网格型单层柱面网壳面外布置弦杆和拉索形成张弦结构体系,有效地增强了结构的承载能力。该文针对40 m、50 m、60 m跨度网壳,分析了网壳随预应力、矢跨比、初始缺陷以及拉索强度等参数变化对结构静力稳定性能的影响,并结合100 m和120 m大跨度网壳算例,论证了该结构体系的实用性。基于ANSYS和MATLAB响应面法,分析了网壳在承载力失效和变形失效两种失效形式下的的可靠度,获得了失效概率、可靠指标及其灵敏度和相关性。结果表明,布置弦杆和拉索后结构稳定承载力最大可提高744%。100 m跨度网壳的稳定承载力的失效概率为1.026 54×10?1,其可靠度相对较低。跨度小于60 m网壳的稳定承载力和变形的失效概率极小。网壳中拉索强度是影响结构稳定承载力的主要因素,大跨度网壳中拉索的影响相对减弱。拉索强度及弦杆内、外径对结构变形均产生一定影响。