劲性支撑穹顶结构局部断索（杆）分析

劲性支撑穹顶结构是一种新型的索结构,断索（杆）分析对结构破坏机理和倒塌性能研究有十分重要的意义。运用瞬态动力学的Newmark时间积分法对单根索（杆）断裂后结构的力学性能进行分析,提出了响应变化率和动力响应系数,运用其评价各类索（杆）破断对结构的影响程度。根据局部断索（杆）是否引起其他索杆的强度破坏和过大位移将杆件分为全局敏感性构件、局部敏感性构件和不敏感性构件。提出了一种杆件重要性系数,表征杆件的重要性并对其重要性排序。研究表明：内外环杆、外斜杆和外撑杆破断结构发生连续倒塌,其为全局敏感性构件;外脊索、中脊索、内脊索、中斜杆、内斜杆和内撑杆破断对其附近的构件影响较大,为局部敏感性构件;外环杆的杆件重要性排在首位,内脊索排在末位。     

Levy型劲性支撑穹顶结构连续倒塌分析

劲性支撑穹顶结构在遭受意外冲击时,可能发生连续倒塌,造成财产损失,甚至人员伤亡,因此分析其连续倒塌性能十分必要.本文依据Levy型劲性支撑穹顶结构的特点,给出杆件阀值系数及其计算公式,提出连续倒塌判别准则及倒塌类型;基于响应差值的损伤系数,给出杆件重要性系数;依据杆件重要性系数对Levy型劲性支撑穹顶结构的杆件重要性进...     

柔索动态找形技术研究

为实现索网动态抛物面成形,以索网中单根柔索为研究对象,研究了单根索动态找形技术．由于采用多杆单元代替柔索进行成形分析会带来较大的误差,因此使用两个控制节点间柔索作为一个索单元,在考虑索的自重及温度变形的情况下,建立了索单元几何与力学模型．在索单元几何与力学模型的基础上,给出了最佳悬链线拟合抛物线方法．通过仿真计算,得到了最优控制节点数目及拟合抛物线的控制节点坐标．     

考虑膜材与索杆协同工作的索穹顶找形分析

为了全面了解索穹顶结构索杆部分和膜部分共同工作时的受力性能,基于索穹顶结构索杆部分刚度主要由预应力提供,通过控制索杆部分初始内力分布可以改变结构刚度的原理,结合非线性有限元法和奇异值分解法,对考虑膜材与索杆协同工作的索穹顶结构采用逐次逼近法进行了整体找形分析.算例分析表明,所提出的方法是准确有效的,它能够精确控制索穹顶结构的外形,使其满足建筑要求;同时,此种方法还有利于重新调整结构的内力分布,使结构整体受力合理.     

架空输电线路导线在ANSYS中的找形分析

输电线路导线在工作阶段的初始状态是很难确定的，需要通过找形来确定，这样才能为塔线体系结构进行准确分析。本文给出了理论分析时导线的悬挂曲线方程，导线弧垂和应力公式。在ANSYS中建立导线的有限元模型，并在重力作用下进行非线性静力分析，最后收敛为精确的导线形状，并与理论值进行对比，证明导线找形的正确性。     

架空输电线路导线在ANSYS中的找形分析

输电线路导线在工作阶段的初始状态是很难确定的,需要通过找形来确定,这样才能为塔线体系结构进行准确分析.本文给出了理论分析时导线的悬挂曲线方程,导线弧垂和应力公式.在ANSYS中建立导线的有限元模型,并在重力作用下进行非线性静力分析,最后收敛为精确的导线形状,并与理论值进行对比,证明导线找形的正确性.     

索膜结构平衡法找形分析

目前,索膜结构的找形分析以非线性有限元法等数值分析法为主.这些方法依据本构关系建立节点位移与节点不平衡力间的刚度方程,进而迭代求解.计算时若初始形状与找形形状差异较大,则会使迭代计算发散.笔者从平衡条件出发,将索膜结构的找形过程视为大位移小应变的形状几何问题,从而引入平衡方法进行了找形分析.通过算例计算分析,得出该方法在初步找形方面具有简单、快捷、不依赖经验等优点,但尚需与荷载分析、裁剪分析结合来进一步探讨该方法的优势和不足.     

松弛悬索体系几何非稳定平衡状态的找形分析

对于施工阶段松弛悬索体系的找形分析,体系的几何不稳定性将引起结构的刚度奇异,使仅适用于稳定结构分析的常规方法失效.针对此问题,基于"力密度法"的基本思想,提出-种给定单元原长的松弛悬索体系的找形方法.从单索特性分析入手,直接推导节点坐标和外荷载之间关系的基本方程,避免了刚度矩阵的建立.同时采用抛物线索单元,考虑了索的垂度效应.通过一个正交索网和一个悬挂索环的算例分析,验证了该找形方法的精确性和有效性.     

充气式索膜结构的找形分析

充气膜结构本身需要通过压差作用才能形成完整的结构,从而具备一定的刚度来支撑自重和外载荷.为加强结构的承载能力,通常会增设强度更大的索结构进行调整. 对于充气式索膜结构,找形分析在形状设计和优化中具有十分重要的作用,而压差对结构的形态分布有显著的影响,是找形分析中的重要因素. 针对充气式索膜结构受压差作用的特点,基于非线性有限元找形方法,提出压差预置法的概念,并且与节点平衡法相结合来实现优化.在此基础上,针对飞艇索膜结构的具体设计要求,提出了多目标优化的找形分析方案,先结合使用压差预置法和节点平衡法,寻找出满足索和膜结构的应力比值的几何外形;然后,通过等比例缩放的方法调整大小,最终得出满足设计体积大小的几何形状. 结果表明,采用该方法找形后的索的应力为找形前的2倍,更加充分的发挥了增强索的承载作用,同时,膜的最大应力有所降低,应力分布更加均匀,整体结构的承载能力得到了加强,对于解决实际工程问题具有重要的参考意义.     

索穹顶结构的有限元法分析和张拉施工方法

回顾了全张力体系的概念以及索穹顶结构的发展历史,介绍了索穹顶结构的优缺点．以有限元分析理论为基础,采用五节点空间曲线索单元的非线性有限元法分析推导了索穹顶结构的非线性位移关系、几何关系、物理关系、本构关系以及平衡方程．最后结合模型和工程实际,提出索穹顶结构的张拉施工方法．     

拉索穹形屋盖结构计算分析

采用有限元法对拉索穹形屋盖结构进行几何非线性静力计算，并对该结构的特点作了分析讨论．     

钢支撑束柱抗震性能试验研究

通过试验和有限元理论对比研究了钢支撑束柱的抗震性能和破坏特性。试验模型采用2层钢支撑束柱构件,其中钢支撑为长肢相并的双角钢支撑。试验共分为3组,1组为单调加载试验,另外2组为滞回性能试验。另对钢支撑束柱的抗震性能进行了有限元理论分析,经试验结果验证,得到了钢支撑束柱试件的抗侧承载力、刚度及滞回性能。研究表明,钢支撑束柱的承载力、刚度主要来自钢支撑,而束柱外框架部分的贡献很小。钢支撑束柱的破坏只发生在钢支撑中,外框架部分没有任何损坏。     

刚架拱桥力学性能分析

在役旧刚架拱桥大多破损严重,以山东省三二七线某运河大桥为例.结合钢架拱桥的结构特点.采用空间有限元法对其进行了静力和动力力学性能的分析,对其受力特点和损伤破坏的机理进行了探讨.揭示了按照旧规范设计的旧刚架拱桥存在承载能力不足,急需加固维修的使用状况.分析结果为其性能评估提供了基础,为桥梁的继续安全使用、养护、加固、改建或限栽通行提供了可靠的技术资料,其结果可用于其它类似桥梁的分析.     

火灾作用下单层球面网壳结构的整体性能分析

基于高大空间建筑火灾下的空气升温实用公式,按照欧洲规范规定的火灾高温下钢材的材料特性,考虑了温度对钢材特性的影响以及钢材屈服后的强化特征,对一凯维特单层网壳结构火灾下的性能进行了非线性有限元分析,研究其在不同局部火灾作用下的温度场分布和位移特征以及不同火源影响的最不利位置.结果表明:大多数设计火源模型下网壳结构的极限耐火时间都小于2 h;火源高度对网壳结构极限耐火时间的影响最大,其次是火源位置,再次是火源面积;结构中心向外延伸的第1环到第3环之间的区域是结构抗火的薄弱部位.     

基于I-DEAS的失衡转子系统有限元建模研究

基于转子动力学理论和有限元数值分析方法，在I-DEAS10．0软件平台上建立转子系统简化的三维造型，用四面体单元对其进行网格划分，建立了有限元模型，并对该有限元模型进行了仿真以及动响应分析，实验验证了模型的准确性。     

索穹顶结构施工过程时变力学分析

为了解决索穹顶结构施工过程分析的难题,应用非线性时变有限元方法对索穹顶结构施工过程进行了分析,全过程跟踪分析索穹顶结构在各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设计偏于不安全的结论,为该类结构的设计和施工提出指导性建议.     

高墩大跨T构桥动力特性有限元分析

高墩大跨T构桥应用于铁路中，需要对其动力性能进行评估。文中以马水河大桥为例，运用ANSYS有限元软件，采用3种建模方法分别建立了动力计算模型，对该桥的动力特性进行计算分析，得出可供该类桥梁设计应用的结果；并且，通过建模方法的对比分析，为相关专业计算提供了具有参考价值的结论。