C形平面构筑物温度效应有限元分析

大型混凝土风洞结构体系温度效应明显,结构支座、剪力墙设计难度较大。利用有限元分析法分析平面C形复杂风洞结构体系在温度作用下风洞结构支座的布置形式。根据支座3种不同的连接形式,对比3种不同的支座设置方案;通过结构固定端剪力墙剪力和关键支座剪力的比较,以及结构体系关键部位的位移的比较,确定结构布置的最优方案。分析在采用最优结构布置方案时风洞筒体在温度作用下板单元温度应力分布情况。     

金阊新城体育场馆大跨度网架屋盖设计

金阊新城体育场馆屋盖为大跨度钢结构柱面网架,不同于一般钢网架屋盖,该网架支承于下部三个独立的混凝土框架单体上,支座约束形式、下部结构的平面布置及抗侧刚度对结构的受力状态都有很大的影响。考虑下部结构的影响,对支座刚度进行真实模拟,建立了包含下部结构的总装模型,并比较分析了各工况作用下屋盖单体模型的不同受力状态。结果表明,考虑真实的支座刚度可以有效减小结构在温度作用下的支座反力及结构变形,同时地震响应也有所放大。最后验算了结构在大震作用下的支座位移,选择了合适的支座形式。     

某体育馆张弦钢结构屋盖设计的若干问题分析

某体育馆根据各区域的功能不同分别采用弦支穹顶和张弦梁结构。对弦支穹顶和张弦梁结构分别进行结构选型和结构布置分析,两部分独立进行受力性能分析。通过对弦支穹顶和张弦梁的受力性能分析,并与设计的初始状态比较,说明该结构方案受力合理。同时分析了温度作用对构件应力、结构变形和支座推力的影响,并采用相应的措施减小温度作用对结构的影响。     

混凝土框架结构温度作用对隔震支座位移的影响

北京新机场航站楼施工中,研究结构跨数和不同楼层温度变化对隔震支座位移的影响,结果表明隔震支座位移主要受隔震层F1层温度作用影响,F2层次之;随结构跨数增多,F2层及以上框架结构温度作用对隔震支座位移的影响更大并趋于平稳。F1和F2层温度变化引起的隔震支座位移超过总位移的96%。     

高层结构三维基础隔震抗倾覆试验研究

为拓宽基础隔震技术的应用范围,开发了一种三维隔震抗倾覆支座并对其进行了试验研究。介绍了该支座的设计制作,通过拟静力试验研究其水平向和竖向力学性能。将该支座安装在一高层钢框架模型结构底部,输入不同场地不同峰值加速度的地震动激励,进行了有无三维隔震抗倾覆支座的地震模拟振动台对比试验,测试了模型结构的动力特性、加速度和位移反应以及基底剪力反应等。试验及分析结果表明:该支座具有较好的稳定性和较强的可靠性,结构在8度罕遇烈度地震作用下仍然是安全的;支座对结构在所给4条不同场地地震动作用下的动力反应有着良好的控制效果,且受输入加速度峰值的影响小。     

组合隔震支座在大跨度连廊结构中的应用

以一连廊结构体系为研究对象,采用组合支座连接大跨度连廊和底部结构,实现释放温度应力和减小结构地震反应的目的。介绍了这种高位隔震方法的特点和减震原理,优化设计了隔震支座并分析了其特性,利用ANSYS程序对整体结构进行了非线性地震反应分析,最后对比分析了该隔震结构减震效果。结果表明,该连廊结构采用组合隔震支座后,不仅可以释放温度应力,而且可以显著减小结构地震反应。该方法可供连廊式结构隔震设计参考。     

青岛帆船中心斜拉索廊桥设计

以多道设防为指导思想,完成了对青岛帆船中心斜拉索廊桥的结构设计。利用有限元方法,评估了预应力拉索对该结构性能的影响,分析了温度荷载作用下预应力拉索、结构构件的内力变化及结构本身支座反力变化的规律,并根据数值分析结果,进行了支座的节点设计。计算结果及设计内容均直接用于指导该工程的具体实施。     

9度区某双塔高层结构隔震设计

结合9度(0.40g)区寻甸汇龙印象住宅小区的双塔高层结构,介绍其隔震设计的基本步骤及隔震支座受拉应力的控制方法。提出按同一时刻出现拉应力的隔震支座数量占隔震支座总数量比例不宜超过15%的原则来进行隔震支座布置;在对双塔结构模型进行整体隔震分析的同时,对单塔模型也进行隔震分析校验,并进行包络设计;对该双塔高层结构的超长楼板进行了地震作用和温度作用下的应力分析,在楼板应力变化较大及应力集中处按分析结果进行了板厚及配筋的加强。结果表明,该结构隔震设计满足要求。     

滨海文化中心图书馆大跨连体结构温度效应研究

温度作用对大跨度空间结构影响显著,常为其控制因素。天津滨海文化中心图书馆为超大跨连体结构,主体为框架-支撑结构。采用MIDAS/Gen有限元软件对该大跨连体结构进行温度响应分析,包括结构应力分析、结构变形分析、支座反力分析以及楼板应力分析等,并且由温度单独作用递进至温度参与荷载组合进行整体结构分析。分析结果表明:温度对该大跨连体结构各项指标影响较大,在结构设计时需要考虑温度作用,在施工中需采取相应的措施对温度效应予以控制。     

连续焊接不锈钢金属屋面系统温度循环作用下工作性能试验研究与理论分析

以青岛胶东国际机场T1航站楼的连续焊接不锈钢金属屋面系统为研究对象,对其子结构模型试件进行了9次高、低温循环试验,并对屋面板、固定支座进行了应力实测,对屋面板的表面位移增量进行了实测.同时基于ABAQUS/Standard模块对该模型试件进行顺序耦合热应力分析,重点研究了屋面板和固定支座在极端加载温度作用下的变形与受力性能.结果 表明:屋面板和固定支座未产生明显变形现象,固定支座与下部构造之间及各层钢板之间均未出现自攻螺钉的松脱现象;随着温度循环次数的递增,不同循环下相同加载温度点的实测值数据波动较小,表现为较为稳定的趋势,模型试件耐候性能良好.通过数值模拟结果与试验结果的对比,验证了模型结构模拟分析的正确性和适应性.     

连续大跨钢结构支座滑移监测研究及应用

论述超声传感监测系统的特点、功能和适用环境,针对某连续大跨钢结构工程支座滑移监测项目,介绍传感系统的布置,并对支座滑移监测数据进行深入分析。结果表明:支座滑移量随温度增加基本呈线性变化;受平面、立面呈曲线布置的结构形式的影响,同一位置处各支座的滑移量存在差异;结构的温度场不均匀及日照会对各支座滑移量产生影响;监测数据与结构理论计算结果吻合良好。采用超声传感系统进行大跨连续结构支座滑移监测的数据稳定性及可靠性好、精度高,完全适用于大型结构在自然环境下的位移监测。     

考虑下部结构的球面网壳在强震作用下的破坏机理研究

以具有实际工程意义的40m跨度,矢跨比为1/3,同时考虑圈梁和下部柱及柱间支撑的K8型单层球面网壳为研究对象,利用ANSYS有限元程序,在考虑几何非线性和材料非线性效应的条件下,研究该结构在三向强烈地震荷载作用下的动力响应、失稳模态及破坏机理,并分析下部支承结构、杆件弯曲变形对网壳结构动力稳定性的影响。     

密肋复合墙体温度应力数值分析

在密肋复合墙板的生产过程中,由于普通混凝土较蒸压加气混凝土的材料性质有较大差别,在变化的环境温度下,两者接触界面存在相互约束、变形互不协调而出现开裂问题。为探讨密肋复合墙体温度裂缝机理,采用三维有限元方法模拟墙板的生产过程中温度场的变化,进行温度应力仿真分析,重点探讨墙体温度应力与环境温度变化之间的关系。计算结果表明:建立的有限元模型符合实际情况,温度陡降是构件表面拉应力突升的直接原因;构件表面对温度反应敏感,构件表面处的温度梯度大于内部;构件表面处界面是其薄弱环节。预留缝方式处理界面表面温度裂缝问题是一种方便有效措施。     

多层复杂滑坡的稳定性分析与支护选择

 工程中常见发育多层滑面的大型复杂滑坡，受工程边坡的改造和工程结构的作用其坡体结构与应力状态都发生改变，原有的滑面可能不再是最危险滑面，而会在原滑面的基础上形成新的最危险滑面，目前工程中对此关注不多。提出指定剪出点的稳定性核算方法，假定工后滑坡中的最危险滑面为新生滑面与原滑面的组合滑面，采用一种新的搜索方法确定坡面各点的安全系数，据此对多层复杂滑坡进行稳定性分析，在此基础上进行滑坡的支护选型并确定合理的支护设置位置，以实际工程为例详细论述该方法的应用步骤，并提出大型滑坡的支护设置原则，研究结果对大型复杂滑坡的支护选型和设计有一定指导意义。     

爆破作用下桩锚支护结构设计探讨

在爆破振动作用下支护结构的分析中引入一维弹塑性杆理论，建立了振动力作用下的桩锚支护结构模型，并通过实例验证了本模型的可行性，解决了爆破作用下深基坑支护设计的关键性问题．     

高地温隧洞温度场数值模拟研究

以新疆某水电站高地温引水发电隧洞为依托,对高地温段引水发电隧洞在有无EPS保温隔热层下的温度场分布进行模拟研究。结果表明,距离隧洞中心越远,在有、无EPS保温隔热层条件下隧洞的温度均越高;EPS保温隔热材料厚度依次取3、5、10cm时,隧洞衬砌支护结构温度梯度明显降低,且在EPS保温隔热层处温度发生突变,突变处温度幅值依次为20.6174、26.7323、39.3442℃;EPS保温隔热层越厚,衬砌支护结构温度梯度越小,与现场实测结果极为吻合。鉴于此,在高地温引水隧洞施工过程中,可在二次衬砌前施做保温隔热层,用于阻断来自围岩深处的高温,从而降低衬砌支护结构与洞内环境温度的温差,减小二次衬砌结构所受到的温度应力,为高地温引水隧洞降温措施的设计与施工提供理论依据。     

复杂体系大跨度门式刚架钢结构库房的设计与分析

以某货场库房一期工程为例,介绍了复杂体系大跨度门式刚架的结构设计。该工程结构复杂,主要部分为2×36m刚架,部分刚架跨度达到72m,另局部设有承重夹层。为使不同跨度刚架屋面变形协调,72m跨刚架下设托梁,设计中需要考虑主刚架与托梁在荷载作用下的协同工作问题:承重夹层梁跨度近30m,并有严格的限高要求,设计中考虑夹层梁与屋面梁之间设置腹杆,形成整体桁架受力,以满足承载力和变形的要求。该工程具有一定的代表性,可为今后类似工程的设计提供依据。     

用于点支承玻璃幕墙的单层平面索网结构设计

单层平面索网结构常用于点支承玻璃幕墙的支承结构。基于单索幕墙拉索的切线刚度的特点和有限元分析,对索的截面面积、预应力、温度变化及变形控制等因素对单层平面索网结构性能的影响进行探讨。     

深基坑围护桩最大间距分析

排桩式结构是目前基坑支护工程中应用最广泛的形式,合理选取桩距可节省支护工程造价。引用土拱概念分析基坑排桩支护结构,提出的悬臂式排桩支护结构桩净距的计算公式,通过工程实例进行验算,证明比较合理。     

基于现场实测数据统计的隧道围岩压力分布规律研究

 围岩压力作用模式和时空演化规律是隧道支护结构设计的核心内容,一直是地下工程界研究的热点问题之一。在总结隧道围岩压力类型和主要影响因素的基础上,通过对44座隧道91个监测断面围岩压力的统计分析,研究隧道围岩压力的总体分布特征及其与围岩级别、隧道埋深的关系,讨论竖向、侧向围岩压力及侧压力系数随隧道埋深增大的变化规律。基于现场监测数据的统计分析,研究隧道围岩压力时程变化的基本规律,将隧道围岩压力随时间变化划分为快速增长–缓慢增长–趋于稳定的3个阶段,其中快速增长阶段多集中在隧道开挖后无支护或支护结构尚未完全发挥作用的一段时间;讨论隧道围岩压力沿洞周的分布规律和不均匀系数的分布特征。研究结论为分析隧道围岩压力作用机制和完善支护结构设计方法具有一定的参考价值。