钢筋混凝土支承框架对K8网壳动力性能影响的分析

依据非线性有限元理论,利用ANSYS有限元分析程序,把钢筋混凝土支承框架和K8网壳结构体系作为一个整体结构体系进行分析。通过分析,系统地研究了地震荷载作用下钢筋混凝土支承框架对网壳结构动力性能的影响。     

超大跨钢桁架穹顶组合网壳不同简化支承的分析对比北大核心

对建造在钢筋混凝土框架顶上的超大跨钢桁架弦支穹顶组合网壳结构,用SAP2000分别建立了底部框架支承、协同弹性支承、简化弹性支承、不动铰支承的网壳结构有限元模型,计算并对比了这些网壳结构有限元模型在重力荷载和温度作用组合下的自振特性、关键构件轴力、竖向位移、屈曲因子,以考察不同支承条件对钢网壳结构受力性能的影响。从分析精度和可靠性方面综合评价,选用有限元模型的优先顺序为底部框架支承模型、协同弹性支承模型、简化弹性支承模型、不动铰支承模型。不动铰支承模型可简化分析,亦可满足工程精度要求,在适当条件下可在结构设计分析中采用。     

超大跨钢桁架穹顶组合网壳不同简化支承的分析对比

对建造在钢筋混凝土框架顶上的超大跨钢桁架弦支穹顶组合网壳结构,用SAP2000分别建立了底部框架支承、协同弹性支承、简化弹性支承、不动铰支承的网壳结构有限元模型,计算并对比了这些网壳结构有限元模型在重力荷载和温度作用组合下的自振特性、关键构件轴力、竖向位移、屈曲因子,以考察不同支承条件对钢网壳结构受力性能的影响。从分析精度和可靠性方面综合评价,选用有限元模型的优先顺序为底部框架支承模型、协同弹性支承模型、简化弹性支承模型、不动铰支承模型。不动铰支承模型可简化分析,亦可满足工程精度要求,在适当条件下可在结构设计分析中采用。     

南京牛首山文化旅游区佛顶宫小穹顶大跨空间单层铝合金网壳结构设计

南京牛首山文化旅游区佛顶宫小穹顶下部主体结构采用钢筋混凝土框架,屋盖采用大跨空间单层铝合金网壳结构,屋盖形状为椭球体。应建筑功能要求,屋盖划分为相互独立的内外层网壳结构体系,内外层网壳分别采用铰接支座支承于下部钢筋混凝土环梁上。重点阐述小穹顶外层网壳的设计,采用ANSYS有限元软件对单层铝合金网壳结构以及整体结构计算分析,并采用ABAQUS有限元软件分析铝合金标准节点受力。计算结果均满足要求,分析结果可为单层铝合金网壳结构的设计提供借鉴。     

下部支承结构对网壳结构强震响应的影响研究

总结了关于考虑下部支承影响的网壳结构强震失效研究的最新研究成果。介绍了基于响应的荷载域全过程分析方法;通过建立精细化的数值模型,对考虑下部支承结构的单层球面网壳在强震作用下的特征响应进行了分析,得到了考虑下部支承结构的单层球面网壳在强震作用下的失效特征;通过大规模参数分析,详细地阐述了下部支承结构对网壳结构失效极限荷载的影响;提出了对于耦合体系的简化分析方法并初步研究了非线性下部支承结构对网壳结构失效的影响;讨论了下部支承结构非线性对网壳结构响应的影响。研究表明,非线性材料的支承结构也将明显改变耦合体系的响应规律及失效模式。     

考虑下部支承效应的单层柱面网壳结构抗震性能研究

为研究下部支承对单层柱面网壳整体结构抗震性能的影响,建立了包含下部支承的整体结构有限元模型。通过增量动力分析方法对典型算例开展参数分析,分析了下部支承刚度、屋面荷载等参数对整体结构抗震性能的影响规律。结果表明：考虑下部支承与单层柱面网壳的耦合效应后,结构的自振频率减小,整体结构的刚度明显减弱;单层柱面网壳耦合体系的强震失效模式为强支承结构的网壳动力强度破坏与弱支承结构的支承动力强度破坏;随着支承刚度的增加,整体结构的承载力先减小后增大,网壳结构的塑性发展程度先增加后减小,下部支承结构的塑性发展程度逐渐减小;支承刚度越大,屋面荷载对结构承载力的影响越明显,整体结构的承载力随着屋面荷载的增加逐渐降低;考虑下部支承后整体结构的承载力降低了42.4%~85.5%,降低的原因主要包括下部支承结构的动力放大作用和柱间的不同步效应。     

天津水游城树状支承单层网壳结构性能分析

目前,单层网壳结构已广泛应用于体育馆、会展中心等大跨度建筑中。天津水游城是一大型商业建筑工程,根据其屋盖结构的造型和构成,经过比较后采用有树状支承的单层网壳结构体系来满足建筑功能的要求。利用MIDAS建立了结构的空间有限元模型,在各种荷载工况和组合下进行结构计算,得到了结构的受力和变形特点,并通过控制杆件的应力比选定截面规格,进而通过静力分析、反应谱分析、屈曲分析和非线性分析,得到了树状支承单层网壳结构的各项结构性能,可为工程设计提供参考。     

铝合金单层柱面网壳结构稳定性能研究

通过MIDAS有限元软件对铝合金单层柱面网壳结构稳定性进行了弹塑性稳定分析,分析了矢跨比、结构网格密度、边界支承条件和初始缺陷对柱面网壳整体稳定承载力的影响。根据不同影响因素共设计了数百例柱面网壳,并对其进行有限元分析,为铝合金单层柱面网壳结构整体稳定设计提供了一定的理论基础。     

惠州市会展中心主体结构设计研究

惠州市会展中心是惠州市重点项目"三馆一场"之一,该工程为大型复杂展览建筑,上部主体结构主要分为两个部分,展厅和波浪型屋盖。展厅采用钢筋混凝土筒体+钢管混凝土钢框架混合结构体系,屋盖采用单层柱面钢网壳结构,单层网壳屋盖通过人字形斜撑支承在剪力墙端柱上。重点介绍了展厅结构及屋盖单层网壳结构的构成,对整体结构进行了多工况的变形受力性能分析,对典型节点及复杂节点进行了精细的有限元分析,阐述了会展结构的一般设计方法,得到了一些设计经验。     

组合网壳屋盖整体结构分析

结合某体育馆钢结构屋盖工程,采用了由中部双层网壳和外围单层网壳形成的支承于周边立柱的组合网壳结构。通过整体结构的有限元分析,证明在外荷载作用下,结构整体刚度较好,边界约束方式对其无显著影响,结构的力流方向以沿短跨方向传递为主。双层网壳、单层网壳和外围立柱组合形成协同工作状态。刚度较大的双层网壳对整体结构刚度无明显提高作用,整体结构的刚度取决于双层网壳的下部支承结构。     

一座板壳结构桥梁的结构设计与力学性能研究

衢州书院大桥主桥为一带挂孔的V形刚构桥梁,跨径布置为75m+150m+75m=300m,中跨设置60m跨径钢箱梁挂孔,V腿结构和主梁均采用变高度预应力混凝土箱梁。由于桥梁造型和行人观景平台的需要,大伸展弧形V腿结构横桥向每侧伸出桥面6m,总宽度达41m,需要考虑板壳曲面纵横桥向两个方向的受力效应。采用有限元实体模型分析板壳两个方向的应力与变形情况,并详细比较了实体模型和杆系模型分析的结果之间的差异,最后在修正的简化杆系有限元模型中进行总体结构分析验算。     

残余应力对等截面H型钢梁相关屈曲的影响分析

以有限元分析软件ANSYS为工作平台,基于非线性板壳有限元分析理论,采用大挠度弹塑性分析方法,对轻型门式刚架中H型钢梁相关屈曲性能进行了深入的研究,主要考察了残余应力对等截面H型钢梁相关屈曲性能的影响,获得到了一些有价值的结论。     

考虑时间因素及分层加载的高层建筑力学性能

采用通用有限元计算软件,建立了某高层混凝土框架结构的空间有限元计算模型,分析了当考虑时间因素及分层加载时,该结构在竖向荷载作用下的受力情况,并得出了一些具有实用价值的结论,以供参考.     

桥梁三维有限元模型建模技术研究

公路桥梁结构设计系统(简称：GQJS)是交通运输部公路科学研究自主研发的桥梁有限元分析软件,在建立空间有限元计算模型时采用桥梁基本设计参数建立了各施工及成桥阶段的实体、板壳、空间梁格三维有限元计算模型,能够进行空间结构的静力和模态计算分析。该系统可建立包括斜拉桥、悬索桥、刚构桥、组合式梁桥及曲线桥等复杂桥梁的三维有限元模型,根据结构形式采用适合的单元进行模拟,例如：混凝土桥梁采用12节点实体单元,钢箱梁桥梁采用板壳单元,钢筋、拉索及支撑采用杆单元等。该系统基于OpenGL图形函数库开发了三维模型显示平台,可任意浏览和查阅桥梁三维有限模型和结构计算结果云图,大大提高了桥梁设计工作效率。     

混合式交错桁架体系在循环荷载下的非线性分析

对交错桁架结构抗震性能的研究很少。采用壳单元和梁单元相结合的三维非线性有限元分析模型,分析了一个混合式交错桁架结构在循环荷载作用下的性能,与试验结果比较表明,此计算模型精确、高效。对此模型进行了循环荷载下的滞回性能分析。结果表明,该结构体系具有较好的耗能能力和抗震性能。     

大跨度预应力结构体系等代框架计算模型研究

对等代异形柱框架模型分析大跨度预应力住宅结构体系的相关问题进行了研究。分别采用纤维模型梁柱单元和壳单元模型对大跨度预应力结构在竖向和水平作用下的受力性能进行了大量的对比分析,并同大型结构试验结果进行了对比,确定了等代框架模型的参数。结果表明,等代框架计算模型是可行的,尤其是对于非线性分析,具有较高的分析效率和精度。     

配筋砌体墙混凝土框架内力分析与裂缝模拟

利用有限元方法,对空框架、空心砌体墙框架、实心砌体墙框架、配筋砌体墙框架四种有限元模型进行对比分析,结果显示:空心砌块、实心砌块、配筋砌块的加入显著提高了混凝土框架结构的极限承载力,而降低了结构的延性,改变了结构的破坏形式。     

单点连续冲击荷载下单层球面网壳结构失效模式研究

为研究单点连续冲击荷载作用下单层球面网壳结构的失效模式,应用通用有限元软件ANSYS LS-DYNA建立了40m跨度,四种不同矢跨比的K8型单层球面网壳结构有限元模型.通过分析单层球面网壳结构在单点连续冲击荷载作用下失效全过程的冲击荷载、能量转化和杆件变形特点,总结归纳出单层球面网壳结构在单点连续冲击荷载作用下的五种失...     

残余应力对H型钢楔形梁相关屈曲的影响

以有限元分析软件ANSYS为工作平台,基于非线性板壳有限元理论,采用壳单元对轻型门式刚架中H型钢楔形薄壁梁进行考虑双重非线性的全过程分析,从而对其相关屈曲性能进行深入的研究。通过变化构件腹板厚度、长度、翼缘宽度、楔率等几何参数,从荷载-位移曲线、承载力、变形的发展等方面入手,分析了残余应力对变截面H型钢梁的相关屈曲性能的影响,获得到了一些有价值的结论。