双层双曲线形网壳结构冷却塔的优化研究

采用了满应力法对应用于冷却塔的双层双曲线形网壳结构进行了杆件截面的优化设计 ,建立了以结构的自重为最小目标函数的空间网壳数学模型 ,详细介绍了优化的实施步骤 ,同时利用VisualBasic6.0编制了该竖向网壳的杆件截面优化程序 ,并用该程序对具体的工程实例进行优化设计 ,并对优化后的杆件截面进行了几种荷载组合的内力分析 ,而且比较了几种荷载组合的分析结果 ,得到了一些有实用价值的结论     

桁架加劲单层网壳钢结构冷却塔结构优化设计研究

传统混凝土冷却塔应用广泛,但在设计施工、日常维护方面存在问题.钢结构冷却塔由于结构轻巧、抗震性能好、施工快速、经济性优良等优点在大型发电厂中已得到应用,且具有广阔的发展空间.本文提出一种新型的桁架加劲单层网壳钢结构冷却塔,基于应力控制原则建立了优化设计方法,提出一种分步优化松弛迭代算法,重点解决了优化过程中迭代收敛性的问题.针对与几何尺寸和结构构造相关的5个主要参数,进行了正交试验,以总用钢量和塔顶最大侧移为设计指标,通过优化设计和方差分析,发现环向桁架个数是最为重要的影响参数.与已建成的双层网壳冷却塔进行了基频、总用钢量、塔顶最大侧移和弹性屈曲荷载的对比,表明在满足侧移等设计指标的情况下,该新型冷却塔在用钢量上具有明显优势.     

双层双曲线网壳结构冷却塔温度应力的研究

把双层双曲线网壳结构竖向应用于冷却塔的筒壁 ,在网壳的周围挂金属面板 ,筒壁放在底部环梁上 ,形成了上面为网壳结构 ,下面为钢筋混凝土结构的新型结构。考虑双层双曲线网壳结构冷却塔由于均匀温度场变化 ,导致筒壁内外的温差 ,产生温度应力。并且结合边界约束条件的影响来探讨该结构的温度应力。分析了冷却塔杆件在均匀温度场变化下 ,由于不能自由地热胀冷缩 ,而产生了温度应力 ,同时给出了分析方法。并且根据有限元理论 ,用VisualBasic编制了温度应力分析程序。针对具体的工程实例探讨温度应力在边界的法线方向 ,约束条件分别为固定、弹性、放松三种情况下杆件温度应力的变化规律 ,给出了一些对网壳结构冷却塔设计有参考价值的结论和建议     

薄壳结构的形貌优化及工程应用

采用形貌优化的方法对薄壳结构的形态进行了拓扑优化分析.设置特征值屈曲下限作为约束，以结构柔度最小为优化目标，应用OptiStruct对柱面薄壳结构进行了形貌优化分析，得到一种折壳结构.分析了折壳结构的受力原理，并构建了折柱面单层网壳结构的数值算例，进行了刚度和稳定承载能力的验证分析.最后将折壳结构成功应用于一个大跨度干煤棚结构的工程实践中.结果表明，折壳结构在改善结构竖向刚度和稳定承载能力方面具有显著的效果.     

双曲面钢结构冷却塔的结构选型和节点受力分析

针对某大型双曲面钢结构冷却塔工程,采用棋盘式四角锥双层网壳、正交正放四角锥双层网壳和交叉桁架双层网壳3种不同结构体系进行方案比选。结果表明:棋盘式四角锥体系较其他两种结构体系用钢量少,稳定性能更好;通过对15个不同厚度和网格尺寸的棋盘式体系的冷却塔模型进行对比分析,得出了网壳厚度和网格尺寸对结构用钢量和稳定性能的影响规律;选取冷却塔上受力较复杂的节点,采用有限元方法分析其承载力,建议按节点承载力不低于构件承载力的原则对节点采取加强措施。     

基于APDL的大跨度圆柱面网壳结构优化设计

以三心圆柱面网壳结构为例,采用通用有限元分析软件ANSYS的二次开发语言APDL为开发工具,将网壳结构的杆件截面积和厚度作为离散型设计变量,以网壳结构的总质量作为目标函数,并考虑网壳的强度、稳定、挠度以及截面规格等约束条件,采用改进的一维搜索算法和满应力准则法对网壳结构进行优化。工程实例表明,该优化设计原理简单,收敛速度快。     

单层网壳与双层网壳钢结构冷却塔结构分析及比较

以某2×330 MW间接空冷机组"一机一塔"方案的冷却塔几何参数为例,采用双曲线塔型,对结构体系分别采用单层网壳和双层网壳方案,进行了有限元静力分析、动力分析及弹塑性全过程分析,并对两种结构体系的钢结构冷却塔的结构受力特性、动力特性及弹塑性稳定性进行了比较。     

板锥网壳结构的抗风分析

板锥网壳结构是由薄板及钢管组合而成的一种轻质高强、技术经济效益良好的新型空间结构.本文应用谐波法模拟板锥网壳结构所受风荷载,并研究其风致响应特性.根据板锥网壳结构特点,基于CFD方法,采用数值风洞技术模拟结构周围风压变化,得到了板锥网壳结构的风荷载体型系数,并和荷载规范推荐的常规网壳结构的风荷载体型系数进行了比较.采用结构通用分析软件,通过模拟结构周围风压变化,对板锥网壳结构进行了风振响应时程分析,并对不同材料的板锥网壳结构风振响应分析结果进行了对比.为板锥网壳结构的抗风设计提供理论依据,得到了一些可应用于工程实际的重要结论.     

复合隔震支座在单层球面网壳中的参数分析(英文)

为解决目前大跨空间结构隔震中存在的问题,本文介绍了一种新型的三维复合隔震支座,并将它应用于某一单层球面网壳结构中.根据支座的隔震目标设计了40种不同类型的支座进行参数分析.结构分析采用时程分析法,通过改变地震动的强度,全面研究了该三维复合隔震支座水平刚度及竖向刚度变化对网壳结构周期、杆件轴力及节点加速度的影响,并总结了不同工况下的变化规律.结果可为该支座在网壳中的参数选择提供参考,对推动该支座在实际工程中的应用具有积极意义.     

基于风洞试验成果的大跨度网壳结构优化

以某大跨度网壳结构为研究对象,对建筑结构进行了风洞试验.将风洞试验体型系数结果引入大跨度网壳结构并优化设计.应用复形法建立了网壳结构目标函数,初步拟定网壳结构的网格尺寸、网壳厚度、网壳矢高,以杆件的截面面积为设计变量,杆件的强度和最小截面尺寸为约束条件,并编制了相应的程序,对三圆弧网壳结构外形尺寸进行多种方案的优化设计,比较试验与规范风载体型系数优化结果,为类似网壳结构设计提供参考.     

基于结构可靠性的双曲线冷却塔施工期风荷载取值及应用

针对施工期间的钢筋混凝土双曲线冷却塔塔筒结构,采用"结构可靠度的时段分析方法",以"结构在施工期内的可靠度=设计基准期内的可靠度"为前提,求出塔筒施工期风荷载的标准值,并将其用于实际工程。该成果可为冷却塔(特别是超大型冷却塔)塔筒结构的施工期验算提供依据,对规范作出相应的补充。     

单层双曲扁组合网壳设计

结合工程实例，介绍了双曲扁组合网壳的设计及保证组合网壳正常工作的措施，指出该结构受力合理，覆盖跨度大，具有广阔的发展前景。     

某办公楼屋面双层双曲网壳的分析与设计(一)

本文介绍了低烈度区,某办公楼屋面上的双层双曲网壳的设计,该网壳横断面为扇面形,平面为夹角30°扇面,为圆弧扁壳体。本文对该双层双曲网壳的受力特点进行了讨论,根据整体计算结果对网壳的支座设计选用进行了探讨,对杆件采用及材料进行了统计。通过有限元软件MIDAS对该双层双曲网壳的分析,对该异形扁壳结构体系的受力特点进行了有益的探讨。本文得出的若干结论可为类似工程提供参考。     

网壳式脚手架施工技术的应用和分析

以某工程网壳式脚手架为例,对网壳式脚手架施工难点、设计要点、脚手架制作安装过程、网壳式脚手架质量控制及节点构造等作了全面分析,并指出网壳式脚手架安装滑移施工法是一种新型施工方法,已得到成功应用。     

某大型双曲冷却塔风荷载作用效应有限元计算

运用三维有限元方法,对某超大型双曲冷却塔进行了模态和风荷载作用效应计算,分析了冷却塔的动力特性,计算了结构在风荷载作用下的应力和变形情况,研究结果可为类似工程提供参考。     

武汉火车站中央站房钢结构施工过程模拟分析

结合武汉火车站大跨度空间双曲网壳结构,模拟了考虑几何非线性效应和时变效应影响的施工内力分析过程,并研究了施工阶段大跨度空间网壳结构的施工荷载、材料特性和边界条件等因素对其施工过程内力的影响.通过对武汉火车站钢结构分阶段施工和分区域卸载的全过程进行模拟计算,并与整体卸载进行比较和施工的全过程监测,验证了武汉火车站钢结构工程分区域卸载施工方案的可行性和优越性.     

Effect of unequal settlement of foundations on the stress resultants of hyperbolic cooling towers and the unequal settlement tolerance limit

Using the finite element solution of hyperbolic cooling towers supported by a column system, based on the curved axisymmetric finite element, the effects of unequal settlement of foundations on the stress resultants of tower shells are investigated. This partial edge effects spreads from the bottom of the shell up to 1/10−1/5th of the tower height. By way of an illustrative numerical example of a cooling tower being constructed, the tolerance limit of unequal settlement is given. It is proved that the equal settlement of this cooling tower from full-scale measurements satisfies that limit.     

冷却塔筒壁混凝土外观的施工过程控制

某电厂钢筋混凝土双曲线冷却塔在施工过程中,根据其几何结构的特殊性与采用电动爬模进行标准节施工的特点,对测量控制方法进行了论证;对爬升机具的合理布置、变形控制进行了研究;对混凝土浇筑成型效果和影响外观质量的因素进行了分析和处理。确保了冷却塔外表光滑顺畅,曲线优美,取得了良好的施工效果。