空腹网壳结构的静力稳定性与极限承载力研究

针对空腹网壳结构的静力稳定性及其极限承载力问题,应用非线性有限元法进行了研究.采用特征值屈曲分析和非线性屈曲分析两种分析方式考查了空腹网壳结构的屈曲模态和失稳全过程,通过大规模的几何参数分析,计算得到了矢跨比、网壳厚度、腹杆截面等参数取不同数值时的结构极限承我力,并与单层网壳结构进行了对比.结果表明,空腹网壳结构以整体失稳为主,在用钢量相同的情况下极限承载力比单层网壳结构提高2.87倍.空腹网壳结构既具有单层网壳结构简洁美观,又有双层网壳结构的稳定性好和承载力高的优点,是一种优良的结构形式.     

双曲抛物面单层网壳屋盖结构试验研究

本文通过陕西汉中体育馆屋盖局部结构1:4大比例结构模型试验,对该馆所采用的双曲抛物面单层网壳屋盖这一新型大跨结构进行了结构工作性能研究分析,并以此验证理论分析结果,为工程设计的可靠性提供依据。     

营口市奥体中心体育馆屋盖结构优化选型

为得到营口市奥体中心比赛用馆屋盖结构的合理形式,基于通用有限元软件ANSYS及自主开发的辅助接口程序,对双层网壳及弦支网壳的两种结构形式进行了细致的受力分析,通过结构位移、支座反力、杆件内力及用钢量等参数的对比,确定了屋盖结构采用下层索在同一斜平面内的弦支网壳形式;同时对此结构形式进行更全面更具体的优化设计,从结构的总体变形、内力响应、用钢量等方面验证了此结构形式的合理性及可行性.     

大跨度杂交结构弹塑性极限承载力分析

内力重分布能力是大跨度空间结构工作性能和安全性能分析的新角度.对新型大跨度张弦网壳杂交结构进行弹塑性极限承载力分析,分析了完好结构和存在局部失效构件的张弦网壳结构极限承载力、荷载传递路径、内力重分布规律,并探讨了"冗余构件"与"要构件"的转化问题.确定了结构的塑性发展过程和极限状态,总结了大跨度空间结构的内力重分布规律.构件失效后结构的内力重分布能力反应了构件的重要性和结构的安全性.     

天津团泊自行车馆钢结构屋盖工程施工质量控制

文章介绍了天津团泊自行车馆钢结构屋盖采用桁架和双层网壳组合的空间结构特点,屋盖钢结构施工的特点及难点,安装采取质量控制措施,保证工程质量和工期.     

单层椭圆抛物面网壳结构非线性整体稳定研究

以具有实际工程意义的30 m×30 m跨度的单层椭圆抛物面网壳为研究对象,利用ABAQUS有限元程序对网壳的非线性整体稳定性能进行系统的分析,同时考虑矢跨比、初始几何缺陷、约束条件等因素对该网壳稳定性的影响.考察网壳的屈曲模态、屈曲路径,求出了全过程曲线和极限稳定承载力,全面了解单层椭圆抛物面网壳整体非线性失稳的规律性.研究表明:网壳极限承载力随着结构矢跨比的增加而逐渐增大;对竖向荷载的不对称分布和初始几何缺陷比较敏感,半跨竖向的屈曲荷载仅为满跨竖向的70%;支座刚度的增大可适当提高网壳的极限承载力.     

肋环斜杆型球面网壳弹塑性稳定特性

为掌握肋环斜杆型球面网壳的弹塑性稳定特性,利用ANSYS软件有计划地对430余例实际尺寸的肋环斜杆型单层球面网壳进行了双重非线性全过程分析,求得结构的极限承载力,系统地考察了初始缺陷、荷载不对称分布、支承条件以及材料非线性等因素对网壳稳定性能的影响,并与弹性分析结果进行了对比分析.通过大规模参数分析研究,较全面了解肋环斜杆型单层球面网壳弹塑性稳定的规律性,统计了肋环斜杆型单层球面网壳的材料非线性折减系数,为此类网壳结构的工程实践提供了理论依据和设计参考.     

施威德勒穹顶弹塑性稳定性能研究

通过有计划地对400余例实际尺寸的施威德勒型单层球面网壳进行双重非线性全过程分析,求得网壳的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和荷载不对称以及考虑材料非线性等因素对网壳稳定性能的影响,较全面了解了施威德勒型单层球面网壳弹塑性稳定的规律性,为此类网壳结构的工程实践提供了理论依据和设计参考。并得出以下几点结论:(1)为保证网壳的安全性,网壳的极限承载力应由双重非线性全过程分析确定。(2)施威德勒穹顶属于缺陷敏感性结构。(3)竖向荷载不对称分布对网壳极限承载力影响较小。(4)工程设计中应适当考虑支承条件变化对网壳极限承载力的影响。     

单层网壳结构稳定承载力分析

网壳结构的稳定性是单层网壳结构分析中的一个关键问题.利用有限元程序SAP2000对跨度40m,矢高20m的单层网壳在全跨均布荷载作用下的线性和非线性稳定承载力进行了探讨分析.以两个工程计算实例为背景,通过线性分析和几何非线性分析研究了单层网壳结构的稳定性能,这些分析结果将对今后网壳结构的广泛应用有指导意义.     

下弦与撑杆新构型张弦梁结构的抗连续倒塌性能

由于传统张弦梁结构冗余度较低,下弦预拉索遭受意外作用断裂时易导致结构发生连续倒塌。通过改进传统张弦梁撑杆、下弦等杆件构型与连接形式,提出一种新型张弦梁结构。基于ANSYS/LS-DYNA程序平台,采用考虑初始状态的等效荷载瞬时卸载法,对具有不同撑杆交叉角度和交叉撑杆组数量的多个新型张弦梁结构模型进行抗连续倒塌分析。结果表明：合理设计后,任一段下弦失效时,交叉撑杆将代替失效处下弦为结构提供备用传力路径,新型张弦梁结构不会发生连续倒塌,但会导致下部撑杆内力骤增,下部撑杆设计需预留较大承载余量;撑杆交叉节点越靠近下弦,剩余结构空腹桁架作用越明显,承载能力越好;交叉撑杆组数越多,结构冗余度越高,新型张弦梁结构抗连续倒塌性能越优。     

双层异型钢网壳结构分析

以湛江某大学体育综合馆为工程背景,采用大型有限元分析软件ANSYS实现了双层异型网壳的参数化建模,在确定构件设计截面后,研究了双层异型网壳结构的静力计算及其内力位移分布规律,并对它的整体稳定性进行了分析。最后,得出了对工程设计有益的结论。     

静力弹塑性分析在大跨钢结构设计中的应用

应用大型通用有限元程序SAP2000,建立了安徽大学体育馆弦支穹顶屋盖钢结构的空间有限元计算模型.根据静力弹塑性(Push-over)分析的基本原理,对该屋盖钢结构在两种最不利工况组合下的弹塑性极限承载力进行了详细的计算.计算结果表明,应用Push-over分析方法,可找出结构首先出现塑性铰的薄弱部位,得到结构的非线性荷载-位移曲线.在最不利荷载工况组合下,可计算出该屋盖钢结构的弹塑性极限承载安全系数为2.33,结构满足安全性的要求.     

拱形波纹钢屋盖增强方法

拱形波纹钢屋盖是一种典型的冷弯薄壁空间钢结构,应用范围广泛,具有诸多优点。但其承载力不高,刚度较低,适用的跨度范围有限。提出了一种结构增强方法,介绍了增强措施及特点,采用ABAQUS软件包建立了增强结构的有限元模型,针对不同跨度、矢高及荷载工况,分析了增强前后结构的极限承载力和变形,并进行了比较。结果表明:增强方法显著提高了拱形波纹钢屋盖的极限承载力和刚度,具有一定的适用价值。     

常州会展中心与训练馆钢管桁架屋盖结构设计

以常州体育会展中心的会展中心与训练馆为例,介绍了钢屋盖的结构设计过程,并对屋盖结构选型、屋盖体系布置、屋盖计算分析、节点设计等方面进行了详细的阐述。     

钢丝网砼墙板结构分析和设计

针对新型钢丝网砼墙板出现的强度问题,采用有限元分析方法,分析了墙板干收缩值、钢丝网布置的密度和方式以及墙体所受约束对墙板应力水平的影响,指出了导致墙板开裂的主要原因是砼的干收缩值偏高,提出了三种降低应力水平设计方案,并进行了修正方案的计算和实验验证.据此修改后设计的墙板被证明具有较强的抗裂能力,同时表明了所提出的有限元分析方法的工程实用性.     

模板工程防倒塌设计与管理现状

模板工程是我国工程建设坍塌事故高发的重大专项工程,是现浇混凝土工程施工过程中人员暴露强度大,容易导致严重后果的高风险工程.探讨模板工程防倒塌的系统设计方法与管理模式,具有重要意义.为此,本文回顾了我国模板工程管理法规和技术标准的发展历程,介绍了国内外模板工程研究现状和建筑防倒塌设计方法,分析了我国模板工程以技术设计为基础,构造措施和安全管理监督为保障的防倒塌控制模式.     

大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计

为了实现大跨度钢结构的抗连续性倒塌设计目标,从结构体系布置的角度出发,对不同形式的大跨度钢结构,提出抗连续性倒塌设计的实用方法与措施：即对连续多榀平面桁架等平面结构体系,增设横向联系梁;对环向布置的结构体系,增设环形联系梁;对弦支预应力结构,拆分传力路径。关于抗连续性倒塌分析方法,根据不同的体系特点,说明了静力线性法、...     

基于静-动力转换分析方法的火灾引起钢结构连续倒塌性能研究

为研究火灾引起多高层钢结构连续性倒塌的破坏机理以及多高层钢结构在火灾作用下的初始破坏规律,基于ABAQUS预定义场和重启动功能,建立了局部火灾引起多高层钢结构连续倒塌分析的静-动力转换分析方法,运用此分析方法模拟了局部火灾作用下钢结构的破坏过程,重点研究了柱破坏引起多高层钢结构倒塌的初始破坏机理,分析了受火柱约束刚度比和荷载水平对火灾作用下钢结构初始破坏以及对整体结构产生动力效应的影响规律。研究结果表明：静-动力转换分析方法具有可行性;初始破坏的动力放大系数在1．2～1．5之间。