大跨弦支穹顶结构的动力特性分析

结合某大型实际工程,采用ANSYS软件对大跨弦支穹顶结构的动力特性进行了计算分析,研究了不同初始状态及预应力水平下此类结构的频率分布及振型特征,为进一步的结构动力计算提供了可靠依据。     

弦支穹顶结构影响因素非线性分析

弦支穹顶结构是一种新型杂交空间结构形式,本文通过对跨度为40m的K8型弦支穹顶结构进行几何非线性分析,分析了弦支穹顶结构在不同矢跨比,初拉力,竖杆长度等影响因素下模型竖向位移,水平推力,梁单元内力及索单元内力的变化规律。     

弦支穹顶结构体系及其结构特性分析

弦支穹顶结构体系是在单层网壳和张拉整体的基础上发展起来的一种新型空间结构。概述了弦支穹顶结构产生的背景和结构原理 ,归纳了弦支穹顶结构体系的研究现状 ,分析了预应力和矢跨比的影响。同时介绍了弦支穹顶在国内外工程实践中的应用 ,并提出了需要深入研究的一些关键课题     

基于大空间空气升温模型的标准升温曲线改进公式

在对火灾下弦支穹顶结构性能的研究过程中,分析了不同的火源面积下,各构件内力与各节点位移的变化过程,并解释了不同工况下结构的破坏原因,提出了适合于大空间结构火灾下的标准升温曲线改进公式,指出该公式适用于发生火源面积特大的火灾,火源面积较小的火灾宜采用大空间空气升温模型。     

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程监测与模拟分析

大跨空间轮辐式弦支桁架结构施工过程复杂,不同施工方案及阶段结构刚度和荷载变化对结构安全影响不容忽视,但目前国内外对大跨空间结构多进行施工成型后的静力分析,缺乏对复杂结构施工过程中的受力监测与分析。为研究西安某体育馆大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的受力与变形性能,采用有限元程序MIDAS/Gen模拟该大跨空间结构旋转累积滑移施工过程的8个不同阶段,对辐射状倒三角桁架、加强桁架及“Y”型格构柱三类关键构件的应力与位移进行了仿真分析,并与实际监测数据进行对比。结果表明:数值仿真模拟结果与施工实际监测数据吻合较好,验证了数值仿真模拟的可行性; 通过预测不同施工阶段结构应力变化及最不利危险施工节点,可为施工阶段健康监测系统的分区建立及关键节点布测提供思路与依据,具有实际工程意义; 大跨空间轮辐式弦支桁架结构在不同施工阶段的内力变化较大,最大竖向位移常发生于桁架中间部位的下弦,为保证施工阶段安全性,应对外环桁架竖向腹杆、中心环桁架腹杆及上弦等关键节点进行重点监测及预警,避免施工阶段构件受损,保障施工安全。     

弦支穹顶结构的稳定性分析

用非线性有限元法编制了稳定分析程序 ,进行了算例分析、验证。以跨度 3 5 4m、矢高 4 6m的弦支穹顶为例 ,用自编的程序和ANSYS进行了弦支穹顶的特征值屈曲、非线性屈曲分析 ,初始缺陷的影响分析和半跨荷载作用下的结构稳定性分析。同时 ,还讨论了撑杆长度对弦支穹顶结构稳定性的影响     

弦支穹顶结构三维等效摩擦单元研究

弦支穹顶作为一种新型复合空间结构形式,因结构效能高、施工方便而在大跨空间结构中应用广泛.但张拉环索时不可避免存在预应力摩擦损失,降低了结构的承载性能.针对索撑节点处的滑移摩擦现象,从摩擦在结构中的精确模拟方面开展了研究.基于弹塑性力学和有限元理论,提出一种适用于弦支穹顶结构的三维等效摩擦单元,建立该单元的有限元分析格式...     

弦支穹顶结构的工程应用

弦支穹顶作为一种新型的预应力空间结构形式,凭借其高效的传力机制和优美的外形效果,已在国内外近20项实际工程中得以应用。对现有工程的跨度、上部网壳结构形式、下部张拉整体部分形式、预应力施加方式、撑杆上节点和撑杆下节点等工程进行总结。在此基础上,对结构的预应力设计方法、节点设计、预应力张拉、模型试验等内容进行分析,提出一些可供工程参考的建议。     

弦支穹顶结构的研究发展

弦支穹顶作为一种新型复合结构,与单层网壳相比具有良好的受力体系和稳定性,一经提出就得以在工程上的广泛利用。对弦支穹顶体系的研究现状和工程应用进行了分析,并指出了弦支穹顶结构进一步的研究方向。     

火灾下大跨空间结构升温模型的比较分析

为验证火灾下大跨空间结构采用的传统升温模型——标准升温曲线是否合理,经理论分析该升温模型与大空间空气升温模型对结构的性能和耐火极限的结论有着很大的不同。以2008奥运羽毛球场馆实际工程为背景,采用两种模型模拟火灾,对火灾下的结构进行性能分析。标准升温曲线得出在22 min左右结构坍塌。大空间空气升温模型则得出结构在90 min时仍没有坍塌,但个别构件内力、位移变化幅度较大。研究表明:大空间升温模型可以更贴切地体现大空间结构火灾下的实际响应。     

高大空间火灾空气升温条件下整体网架抗火性能分析

为了研究网架在高大空间火灾空气升温条件下的抗火性能,结合某正放四角锥网架,采用有限元方法对网架在高大空间温度场下的抗火性能进行模拟分析。火源中心分别选择了3种不同位置对结构进行温度场划分和抗火分析。确定网架结构的耐火极限准则,得到不同工况下结构的极限抗火时间;研究不同工况下结构的内力、位移等响应变化过程及分布规律;同时对比分析各工况下网架结构抗火性能的差异。     

空间结构有限元分析与监测技术研究

以大跨度空间结构为研究对象,系统研究了有限元分析方法在施工变形监测中的应用。并以某一大跨度空间结构为工程事例,详细阐述了其结构分析与监测的整个过程,最后结果显示利用有限元分析方法较好地模拟出了结构变形过程,表明其在建筑结构设计、施工、监测等方面具有很好的工程实用价值。     

火灾下钢筋混凝土梁非线性有限元分析

为分析钢筋混凝土梁在火灾过程中的温度分布、结构变形非线性变化过程,在三组不同条件下对火灾后钢筋混凝土梁构件内部传热及变形过程进行全过程仿真。基于钢筋混凝土热工特性、温度-应变-应力本构特性,分析钢筋混凝土梁在受火时的温度分布演化过程,以及配筋率、初始载荷和受火时间等参数对钢筋混凝土梁防火承载力的影响。结果表明:火灾中材料强度的降低,自重和初始载荷以及不均匀升温引起的内部应力共同作用引起了构件的整体失稳。初始载荷对梁剩余承载力的影响不大,提高混凝土中钢筋数量能有效地提高钢筋混凝土梁的防火承载力。     

预应力混凝土复杂结构非线性有限元分析相关问题的探讨

现代预应力技术在许多大型复杂混凝土工程结构中得到了广泛应用,需要通过科学的分析手段评估整体结构的非线性承载力,以保证其安全性能。针对常用的大型通用有限元软件ANSYS和ABAQUS在预应力混凝土复杂结构非线性分析中的一些关键问题进行讨论。     

基于热应力有限元的砌体结构温度裂缝分析

砌体结构的墙体裂缝危害结构安全及房屋使用功能。简单介绍了热应力有限元方法。并以此为基础,计算了砌体结构顶层墙体及屋面板在温度荷载作用下的整体应力分布及结构形变,分析了砌体结构在温度应力作用下裂缝形成原因。通过分析可为砌体结构温度裂缝防治提供依据。     

框架的非线性有限元优化设计

充分考虑了钢筋混凝土材料的非线性特征 ,在用二次积分迭代法进行R C 框架非线性有限元分析的基础上 ,进行框架结构造价最省为目标的优化设计。此法可以反映单个构件裂缝开展、钢筋屈服、混凝土被压碎、内力重分布等全部过程。非线性优化设计采用整体优化和分部优化相结合的优化方法 ,将非线性分析和系统优化紧密结合。分部优化的数学模型被有效简化 ,但充分考虑截面尺寸、纵向钢筋和箍筋这些在造价中起决定作用的设计变量和各种抗震约束条件 ,优化结果较精确。非线性有限元优化程序将非线性分析与系统优化穿插在一起 ,联合迭代 ,共同收敛 ,有效减少了迭代的次数。通过优化设计实例证明 ,非线性有限元优化设计的造价比弹性的优化设计有显著地节省。     

火灾下钢管混凝土结构梁-柱节点温度场的有限元分析

在确定材料的热工性能参数,考虑水蒸气等影响的基础上,建立包括升温和降温段的火灾下钢管混凝土柱-钢梁或钢筋混凝土梁连接节点温度场的有限元计算模型。算例分析结果表明,有限元模型计算结果与试验结果总体上吻合较好。     

空间网架结构抗火性能模拟分析

基于试验的结构抗火研究仅适用于中小型构件,对于大型空间结构采用试验的方法是不现实的。大型空间结构的热-力耦合分析是一种有效的性能化抗火分析方法。以某实际工程网架结构为依托,通过利用FDS火灾模拟计算软件分析网架空间位置的温度-时间曲线,考虑防火涂料对钢材实际受热温度的影响。并采用ABAQUS有限元软件,分析在热-力耦合作用下网架结构的力学性能。通过对网架结构在常温和高温时内力和位移参数的对比分析研究,并结合高温下整体结构承载能力的评估方法,对过火结构的损伤做出判定,计算结果与过火结构现场检验吻合较好。     

曲线梁桥预应力效应的非线性有限元分析

利用有限元分析程序ANSYS模拟预应力曲线梁桥,考虑几何非线性和材料非线性,讨论了预应力荷载作用下曲线梁桥的应力和位移效应。进行分离式建模:混凝土使用Solid65单元;预应力钢筋为曲线形,使用Link8单元,并通过施加预应变来模拟预应力荷载。在此基础上,分析了预应力钢筋分布和预应力钢筋度对作用效应的影响;并提出了两种解决预应力钢筋扭转效应的措施。