北京将台花园拱壳杂交钢结构的单拱稳定性分析

对于大跨度空间钢结构而言,整体稳定分析不可忽略。北京将台商务中心冬季花园采用网壳与拉索杂交结构,玻璃幕墙固定于拉索上。其中网壳部分由9榀空间钢拱和普通壳体杆件组成,可以看作拱壳杂交结构。本文选取了结构中跨度最长的单榀拱结构进行稳定分析,包括特征值屈曲分析及非线性全过程分析。结果表明,单拱的稳定承载力满足要求,非线性对单榀结构的稳定性能有较大影响。此外,尽管几何初始缺陷对弹性结构的稳定性能有一定影响,但对弹塑性结构的稳定性能影响不大。     

无锡会展中心钢结构屋盖稳定分析

本文对无锡会展中心大跨度钢结构屋盖进行稳定性分析,分析内容包括单榀空腹桁架的线性屈曲分析、带初始缺陷的几何非线性屈曲分析和几何非线性弹塑性屈曲分析.分析结果表明:几何非线性和初始缺陷对空腹桁架的稳定性影响比较小,而材料非线性对稳定性的影响比较明显.依据分析结果,本工程采取相应的技术措施.对采取技术措施后的结构进行稳定分...     

空间桁架拱几何非线性稳定分析

介绍空间桁架拱的几何非线性稳定性分析方法,并采用该方法对高明文化中心项目80m大跨桁架拱的稳定性进行实践应用,从特征值屈曲分析获取结构初始缺陷,最后采用几何非线性的方法对结构进行了稳定分析。     

大跨度钢桁架拱屋盖结构的稳定性分析

基于稳定性理论,以某钢管桁架拱屋盖结构体系为研究对象,利用ANSYS有限元软件,分别进行线弹性屈曲、几何非线性稳定及弹塑性双重非线性稳定分析,得出荷载一位移全过程曲线,并对其结果进行比较.结果表明,材料非线性对结构的稳定性影响较为显著,同时考虑几何非线性和材料非线性能更为准确地了解结构的稳定性能.     

大跨度方钢管空间桁架结构的稳定性分析

某体育馆的一榀方钢管空间桁架同时承受竖向及水平荷载作用,通过线性屈曲、几何非线性稳定及弹塑性非线性稳定分析,得到了临界荷载与位移的关系曲线.分析结果表明,同时考虑几何非线性及材料非线性能较好地反映结构的实际承载能力,该桁架结构具有一定的安全储备.     

空间拱-斜柱支承管桁架结构的有限元分析

介绍了某大跨度空间拱-斜柱支承管桁架结构的几何成形原理和结构布置;运用SAP2000对其整体结构进行了静动力分析,运用ANSYS对其整体结构进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,并对每榀空间钢拱的屈曲模态和计算长度运用SAP2000进行了分析计算,最后对多平面空间管桁架KK型节点进行了有限元分析.分析结果表明,结构的屈曲承载力计算应该同时考虑几何和材料双重非线性,并施加初始几何缺陷;对于空间钢拱计算长度的分析应考虑整体结构对其边界的约束作用;结构的各项性能指标满足要求.     

北戴河站无柱雨棚钢管桁架结构的整体稳定分析

钢管桁架在大跨度结构中应用日益广泛,其整体稳定性是设计者必须考虑的关键问题。结合一工程实例,采用有限元分析软件ANSYS对单榀桁架的整体稳定性进行了线性屈曲分析和非线性屈曲分析,考虑了不同初始几何缺陷的影响,并将计算结果与简化算法的结果进行了比较,为同类结构的设计提供了参考。     

李渡新区体育场拱桁架基于ANSYS的整体稳定性分析

基于建设要求,考虑构件及支座特性,运用ANSYS建立三维有限元模型,对李渡新区体育场拱桁架钢结构的整体稳定性能进行模拟分析。按几何非线性、几何与材料双重非线性两种情况,求得不同最大初始缺陷条件下结构的荷载-位移曲线,进行相关分析、对比与探讨。其中,考虑L/300最大初始缺陷的双重非线性分析所得荷载屈曲系数为2.91,满足规范JGJ 7—2010《空间网格结构技术规程》相关要求,表明此结构整体稳定性能良好。     

单层组合加肋拱支网壳的稳定性

介绍了某相贯单层组合加肋拱支网壳结构在竖向荷载及风荷载作用下的整体稳定性。采用有限元软件MIDAS,在两种荷载工况下分别进行了此网壳结构的特征值屈曲、几何非线性屈曲分析,初始缺陷对网壳结构的整体稳定性影响分析。结果表明:网壳结构对初始缺陷较为敏感,初始缺陷会明显降低结构稳定性;不同的荷载工况下,失稳的情况亦不同且网壳结构稳定临界系数随着荷载的增大而降低。     

某工程大型钢拱结构稳定性分析

分析对象包括单拱,不同单元的拱系子结构和整体拱结构体系,并分有柱间支撑和无柱间支撑两种情况。分析内容有线性稳定,完善结构非线性稳定,有初始缺陷结构非线性稳定和几何非线性弹塑性稳定分析。分析比较得到如下结论：几何非线性和初始缺陷对深拱结构体系在拱平面内的整体稳定性的影响不明显,而材料的塑性性能影响十分明显;拱系结构的稳定性分析用单拱或少量单元的拱系子结构代替并不一定偏于安全。     

拱墙结构平面外失稳机理与设计研究

拱墙是一种由拱、立柱、横梁组合而成的竖向平面结构，横梁上的竖向平面内荷载通过立柱传递到大跨度拱体中。为研究拱墙结构的失稳机理，采用有限元分析方法，对拱墙模型在弹性和弹塑性条件下的稳定性能进行了研究。分析结果表明：立柱侧向刚度及横梁侧向支撑刚度是影响拱墙稳定性能的主要因素，当横梁侧向支撑刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面外失稳；当横梁侧向支撑刚度大于其门槛刚度而立柱的侧向刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱体的平面外失稳；当横梁侧向支撑和立柱的侧向刚度均大于各自的门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面内失稳。结合某火车站站房工程，建立了横梁位置施加侧向弹簧支撑和带纵向桁架的两种拱墙模型，分析了该拱墙结构的平面外稳定承载力。结果表明，纵向桁架为拱墙横梁提供的平面外支撑刚度远大于拱墙的侧向支撑门槛刚度，提高拱墙的平面外稳定承载力需通过增大立柱的侧向刚度和加强立柱两端的可靠连接实现。     

新型雨篷非线性风振响应分析

本文介绍一种新型雨篷,是由斜拉钢管混凝土空间桁架和大跨彩板拱形结构组成的联合结构。基于这种结构的非线性特征,并且考虑风与结构的耦合作用,应用随机风荷载模拟方法,研究新型雨篷结构在随机风荷载作用下时域内非线性风振响应。     

高拱坝坝肩裂隙岩体的三维非线性抗震稳定性分析

在高拱坝坝肩裂隙岩体的抗震稳定性分析中 ,采用传统刚体极限平衡法分析坝肩裂隙岩体潜在滑体的安全性态 ,坝肩稳定性评价未考虑裂隙岩体变形对坝体应力的影响 ,由此计算的抗滑安全系数并不能保证坝体的安全性 ;而采用基于连续介质理论的有限元法和基于碎散介质的离散单元法分析时 ,其物理数学模型和坝肩岩体的实际情况相距甚远。为此 ,本文在安全系数强度储备概念基础上提出了动抗滑变形安全系数法 ,该方法以坝体拉应力作为坝肩岩体抗滑稳定性评价标准 ,综合考虑非线性坝体和坝基节理、裂隙岩体的动静态耦合作用 ,坝肩岩体的抗滑安全系数保证了坝体的安全 ,较传统的分析方法更为科学、合理。采用该方法 ,本文将坝肩裂隙岩体作为可以考虑局部开裂、各向异性和大变形的非线性连续体用动态接触单元模型模拟 ,对在建的小湾高拱坝坝肩裂隙岩体的抗震稳定性进行了三维动力分析。数值分析结果表明 ,在综合考虑坝体应力影响后 ,坝肩裂隙岩体的变形安全系数小于强度安全系数。因此 ,在高拱坝坝肩岩体的抗震稳定性评价中必须计及坝体应力的影响因素。     

高精度非线性平面应力单元的研究与应用

采用共旋坐标法导出了四边形平面应力单元在大转动、小应变条件下的几何非线性和材料非线性的单元切线刚度矩阵，在此基础上编制相应的有限元程序；对有解析解的例题计算表明，提出的共旋坐标法四边形平面应力单元的列式、程序具有较强的非线性分析能力；还对单跨石拱桥进行了受力全过程分析，计算结果提供了对小跨度石拱桥非线性性能的更多的了解，可供工程设计人员参考。     

内凹式索拱结构极限承载力研究

采用考虑双重非线性的有限元方法对内凹式索拱结构的极限承载力进行了参数研究。主要分析了5种荷载形式下支座形式、拱矢跨比、索矢跨比、撑杆数量、拱截面、索截面、初始张拉力和初始缺陷等参数对内凹式索拱结构承载力的影响;并与仅考虑几何非线性的结果进行了对比。分析结果表明:支座形式、矢跨比、撑杆数量、拱截面等因素对结构承载力影响较大;索截面、初始张拉力和初始缺陷等对结构承载力影响较小;其合理的取值范围为:拱矢跨比取0.125~0.20,索矢跨比取0.05~0.10,索截面积取拱截面积的4%~6%,与拱结构相比,该结构的整体稳定性、极限承载力、整体刚度都大幅度提高,对缺陷的敏感度减低;半跨荷载是结构设计的控制荷载,给出了快速确定初始张拉力的简化计算公式。     

北京理工大学体育馆钢结构的安装

北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖采用主桁架拱悬吊屋面桁架的结构形式,主拱是由钢管桁架组成的截面形式为平行四边形的圆弧拱,屋架采用由钢管组成的倒三角形曲线桁架。通过对钢结构主拱和钢桁架的深化设计、构件加工和施工安装各阶段的质量管理,介绍北京理工大学体育文化综合馆钢结构屋盖部分的质量控制主要过程。     

晋城市文体馆拱支承屋盖钢结构设计

山西省晋城市文体馆屋盖结构形式为双钢拱支承的球面钢结构,包括两个互相平行的桁架式钢拱、拱间的联系桁架和球面上由主次钢梁组成的屋面体系。屋面钢梁在外圈支承在预应力钢筋混凝土环梁上,在中间通过V形吊架与钢拱下弦连接。为了平衡钢拱的水平推力,在拱脚之间设计了预应力钢筋混凝土拉杆。     

平板网架子结构圆柱面交叉立体桁架系巨型网格结构的研究

针对子结构为双层平板网架的圆柱面交叉立体桁架系巨型网络结构 ,分析了主体结构的构成、形体参数、支承方式等 ;建立了几何非线性力学模型 ,编制了相应的稳定分析程序 ;就整个结构的静力与稳定性等方面进行了较为全面系统的研究 ,将为该结构形式的工程应用提供理论指导     

考虑几何非线性的新型索拱桥拱轴线优化

鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点,针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题,提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上,进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法,以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题。以跨径600m索拱桥作为算例,验证方法的有效性及收敛性。算例结果表明,与仅考虑线性迭代相比,考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理,最大正弯矩小35%,最大负弯矩小17%,主拱圈应变能小23%;收敛性分析结果表明,该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好,不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果。     

全跨荷载作用下内凹式索拱结构受力过程中刚度的变化

针对现有关于全跨荷载作用下内凹式索拱结构受力过程中整体刚度变化规律研究较为缺乏的不足,采用试验验证和有限元分析的方法对其进行深入分析。首先介绍内凹式索拱结构整体刚度的计算原则,然后依据该原则对已完成的模型试验数据进行分析。在此基础上,通过改变某一典型实例中拱和索的矢跨比、截面以及结构初始缺陷等参数,建立不同参数下考虑双重非线性的有限元分析模型,并完成相应的分析工作,证实该类结构的初始刚度主要取决于上弦拱的矢跨比和截面,而受下弦索的影响较小。模型试验和有限元分析结果均表明,当拱索矢跨比差值约小于0.055时,全跨荷载作用下该类结构荷载-位移曲线的弹性段部分将具有较明显的非线性特征。