张弦穹顶结构非线性稳定分析

在张弦穹顶结构静力计算的基础上,根据几何非线性以及材料非线性,对张弦穹顶的非线性稳定进行了深入系统的分析,包括结构参数对屈曲承载力的影响,并与相应的单层网壳结构进行了比较;采用弧长法对张弦穹顶结构荷载-位移全过程的平衡路径进行跟踪。分析结果可供实际工程参考。     

单层网壳静力稳定性研究

以K6型单层球面网壳为研究对象,基于非线性有限元理论,研究考虑结构初始几何缺陷、材料非线性以及几何非线性对该网壳结构静力整体稳定性的影响,论述了两类稳定性问题,线性屈曲分析计算得到临界荷载以及屈曲模态,非线性屈曲分析方法为弧长法,分析得到网壳结构的荷载-位移全过程曲线,具有工程实际意义。     

新型拉索-单层柱面网壳结构的稳定性和参数分析

为了确定新型拉索—单层柱面网壳结构从稳定平衡状态变为不稳定平衡状态的临界荷载和屈曲后性态,利用有限元分析软件ANSYS建立梁单元、杆单元和索单元的组合有限元模型,采用弧长法对新型拉索—单层柱面网壳结构在不同荷载工况下初始缺陷的非线性屈曲进行了弹性大挠度跟踪分析。通过改变结构参数、几何参数等因素,较深入地研究了该新型结构的非线性稳定性能。     

中空夹层混凝土内管屈曲分析

为确定大直径中空夹层混凝土柱中内钢管在混凝土作用下的稳定性能,对5000mm长的圆钢管开展了有限元线性屈曲分析,在此基础上,采用高级弧长法对圆钢管进行了非线性失稳分析,建模和求解过程中考虑了几何和材料双重非线性的影响,得到了内钢管结构变形最大点的全过程荷载-位移曲线以及单元和节点的应力分布图.给出中空夹层混凝土柱中内圆...     

基于ANSYS的石油井架整体稳定性分析

基于ANSYS对井架进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析,评估NDC-50DBT型石油钻机井架的整体稳定安全性能。论文提出屈曲控制荷载和非线性折减系数的概念,考虑几何和材料双重非线性,引入结构初始缺陷,采用弧长法进行非线性屈曲全过程跟踪。结果表明:对井架结构进行整体稳定分析时,有必要考虑风荷载的影响;相对于线性屈曲分析,非线性屈曲分析的屈曲因子为线性屈曲因子的0.33~0.72倍;考虑几何和材料双重非线性的多工况分析,能够更全面真实的反应井架稳定极限承载能力,为井架的设计和使用提供参考。     

薄壁槽形截面压杆弹性整体屈曲数值计算研究

为研究薄壁槽钢整体屈曲下的数值算法的适用性,以4种不同杆端约束下的薄壁槽形截面压杆为研究对象,根据广义梁理论确定其发生弹性整体屈曲的有效长度及临界荷载,与开口薄壁理想压杆的线性及非线性解析解进行对比,得到一致的临界荷载。利用ABAQUS有限元分析软件建立壳体有限元模型,采用杆端截面形心集中加载,依据约束情况确定杆端约束,以及根据有效长度施加不同初始缺陷的计算模型,开展特征值算法和隐式弧长法数值计算分析。计算结果表明:当开口薄壁压杆的有效长度足够大时,临界荷载的特征值数值解与理论解一致,弧长法计算得到的非线性解误差相对较大。当有效长度不够大时,弧长法计算得到的极限荷载与理论解基本一致,且弧长法可有效追踪后屈曲路径。     

单层穹顶网壳结构的几何非线性跳跃失稳及分歧屈曲的研究

本文对单层穹顶网壳进行了几何非线性稳定分析，推导了U．L坐标系下的几何非线性空间梁单元，采用以柱面孤长法为主的自动加载策略，求解结构的平衡路径。目前国内对网壳结构分歧屈曲的研究尚很少，本文利用位移扰动法，进行了一些探讨，求得扁拱和K6-2型穹顶的分歧路径，同时详细分析了40m跨大型穹顶网壳在不同荷载作用下的稳定性。     

周边局部为双层的球面网壳屈曲规律和特性

以中部单层、周围局部双层的球面网壳为对象,采用Newton-Raphson增量迭代及弧长法对结构进行了非线性有限元分析,总结了此类网壳结构的失稳规律,并且得出了结构由单层过渡到双层时临界荷载的变化规律。研究结果表明,局部双层网壳能够明显改善单层网壳的稳定性能,提高其网壳的屈曲荷载,既具有双层网壳的稳定性,又能节省钢材,是一种理想的空间结构形式。     

存在初始缺陷的桥梁基桩屈曲分析

针对桥梁基桩在施工过程中可能产生的初始缺陷，指出常规有限元分析方法不能对此进行分析，而非线性有限元方法及失稳路径的弧长法可以较好地解决这个问题，通过ANSYS对桥梁基桩的屈曲计算分析得出存在初始缺陷时桥梁基桩屈曲的规律。     

大跨度预应力张弦式管道试验与有限元分析

以一榀100 m跨度预应力张弦式管道为原型,设计了1∶15比例缩尺模型,在中国首次开展了张弦式管道在预应力张拉阶段、正常使用阶段及承载力极限阶段的受力全过程试验研究.基于ANSYS软件对试验全过程进行了非线性有限元模拟,并结合一致缺陷模态法与柱面弧长法,进行了同时考虑初始几何缺陷与几何非线性的屈曲分析.结果表明:半跨荷载对预应力张弦式管道较为不利,结构整体变形与上弦应力增长较为迅速;结构对平面外的初始几何缺陷较为敏感,半跨荷载下的屈曲临界荷载较全跨荷载作用时稍低;结构具有可靠的稳定性与较大的安全储备,极限承载力达到设计荷载的2.68倍;有限元计算值与试验结果吻合良好;该非线性有限元分析方法能较好地实现对预应力张弦式管道受力全过程的模拟.     

可展结构在初步设计阶段的分析方法述评

可展结构是一种新型的工程结构,它特有的几何特征使得其设计非常复杂.初始设计是整个可展结构设计的基础,这个阶段并不需要特别精确的结果,有效性及简易性是初始设计所考虑的主要因素.在前人经验的基础上系统地总结的自锁可展结构在初始设计阶段的分析方法表明,明确设计参数如何影响结构将有助于优化设计,通过充分利用可展结构的特征可减少迭代次数,同时采用一些简化的模型可以大大降低设计所耗费的人力物力.     

折叠开合式膜屋盖建筑简介

介绍了开合结构与折叠结构的发展概况,分析了新型膜材应用于折叠开合屋盖的优点,介绍了折叠开合式膜屋盖的构成、组成体系与开合方式,对折叠开合式膜屋盖与刚性开合屋盖做了比较,指出了折叠开合式膜屋盖的设计难点,提出了开合式建筑的评价标准并展望了这种新型建筑在我国的良好发展前景。     

Experimental study on the motion process of radial retractable roof structures

In recent years, the use of retractable roofs is increasing to meet the demand of holding big-scale events. This article introduces a class of radial retractable roofs based on the foldable bar structure (FBS) mechanism. A radial retractable roof structure whose moveable section consisted of 6 segments and 6 rigid linkages was designed with appropriate parameters. An experimental study of a radial retractable roof was carried out. A scale model with a 3 metre diameter was constructed to study the roof deflection and vibration during the deployment process under four different load cases. Furthermore, based on the multi-flexible body dynamics theory, an ADAMS-ANSYS co-simulation was applied to simulate the motion process of the radial retractable roof structure. The experimental results were consistent with the numerical simulations. This indicates that the dynamic and fluctuation phenomena of structural behaviour are universal. The structural vibration was increased with the increase of external loads, and the vibration amplitude increased significantly when the roof was starting and braking. With the closing of the movable roof, the deflection of the fixed roof increased significantly. In the motion process, the bending moment of the fixed roof gradually increases, while that of the moving roof varies little. Vertical vibration is significant in the motion process by reason of the complex wheel-rail contact.     

预应力钢结构在桥梁施工中的应用

高强钢筋与钢结构组合,张拉高强钢筋产生预应力,利用预应力产生的自锁力,克服水平力,受力更加合理,结构更加安全,经济效益明显,在桥梁施工中应用广泛。     

护坡连续快速浇筑成型施工技术研究

结合实际工程中混凝土边坡浇筑技术的现状,针对其中存在的缺陷,对护坡混凝土浇筑技术进行创新,提出了一种采用侧模自轨式拉模连续快速浇筑成型,其中侧模和面模采用互嵌式滑轨连接,并在面模内设置互挤式囊袋,注水后形成平衡压重,侧模外侧设置可调试斜撑及注水囊袋压重钢板,采用作业平台和抹面平台一体式可折叠面模的施工技术,优化了施工流程,实现了护坡的快速施工,同时保证了施工质量,实现了良好的技术效益。     

无线传感器网络技术的研究进展及其在地铁隧道中的应用挑战

 土木工程基础设施建成后,随着使用年限增加,结构的老化问题日益凸显,结构健康监测系统被广泛采用来监测结构性能,评估结构的安全性和耐久性。城市地铁隧道结构,隐蔽于地下,受到地下水侵蚀和列车振动荷载的双重影响,健康监测工作更加重要也更加不易进行,利用无线传感器网络(WSN)进行地铁隧道结构健康监测是一个可行的解决方案。无线传感器网络与传统有线监测方式相比,在成本、尺寸、部署的灵活性、分布智能等方面都具有明显优势。同时,无线传感器网络作为一种新兴技术,在地铁隧道监测中的应用也存在一些限制,例如,隧道内的信号衰减,节点布置,时间同步,电量限制等。文中介绍无线传感器网络技术的研究进展及其在土木工程基础设施监测中的应用研究实例,分析和总结无线传感器网络在地铁隧道监测中面临的挑战,对下一步的研究方向进行展望。     

几何可变杆系结构的形状分析

本文提出了一个几何可变结构形状分析的新方法。先将结构形状分析归结为一个最优化问题,再用Gram-Schmit法,逐步缩小目标函数值,最终求出结构的平衡位置。文末给出了此法在折叠结构和受力结构中的算例。     

河南公峪金矿区断裂控矿作用分析

公峪金矿区以构造蚀变岩型金矿为主,已发现含金矿脉２０ 余条,预测远景储量５０ｔ 以上,找矿前景良好。根据构造控矿的观点,从区域构造应力场转换入手,分析了区域构造演化与成矿作用的关系,对矿区内断裂控矿作用进行了论述,指出正是由于控矿断裂的规律性活动,导致了工业矿体具有等间距性、侧列性及侧伏性等分布规律,控矿断裂的规模及演化控制了矿体的规模及演化;阐述了构造活动与矿体定位的关系     

US—FE—LSPIM四边形单元性能进一步研究

指出US—FE-LSPIM四边形单元具有较高的计算精度,进一步研究了该单元的静力性能,数值算例显示us—FE·LSPIM四边形单元在网格畸变时能保持良好的精度,并且具有较强的抗剪切自锁和体积自锁的性能。     

自稳定筒壳的动力特性分析

本文利用主从自由度约束来模拟剪式单元的真实力学模型，介绍了自稳定筒壳的静力特性和结构几何设计。文中编制了折叠结构的动力分析软件，利用振型分解反应谱法和时程分析法分别对自稳定筒壳的抗震性能进行了详细的分析和比较，得到了一些对工程设计有益的结论。