下部框架结构的协同工作对张弦桁架抗震性能的影响北大核心CSCD

采用时程分析法对广州国际会展中心张弦桁架结构进行地震响应分析,详细对比了有无下部框架结构协同工作下,结构的自振特性、下弦跨中节点的水平加速度和竖向位移的地震响应、上下弦杆轴力和拉索应力的地震响应.结果表明:下部框架结构的协同工作使结构的自振频率减小,但对张弦桁架低阶振型的影响不大;大幅度地改变了张弦桁架的水平加速度地震响应峰值;下部结构的协同工作使张弦桁架的竖向位移地震响应明显减小,但位移响应的衰减速度变慢;下部框架结构的协同工作对张弦桁架边跨和跨中弦杆轴力地震响应的影响各不相同,对索应力地震响应的影响极小.     

下部框架结构的协同工作对张弦桁架抗震性能的影响

采用时程分析法对广州国际会展中心张弦桁架结构进行地震响应分析,详细对比了有无下部框架结构协同工作下,结构的自振特性、下弦跨中节点的水平加速度和竖向位移的地震响应、上下弦杆轴力和拉索应力的地震响应.结果表明:下部框架结构的协同工作使结构的自振频率减小,但对张弦桁架低阶振型的影响不大;大幅度地改变了张弦桁架的水平加速度地震响应峰值;下部结构的协同工作使张弦桁架的竖向位移地震响应明显减小,但位移响应的衰减速度变慢;下部框架结构的协同工作对张弦桁架边跨和跨中弦杆轴力地震响应的影响各不相同,对索应力地震响应的影响极小.     

大跨度空间张弦桁架结构自振特性及参数分析

文章对大跨度张弦桁架结构的自振特性进行了研究。以典型铁路站房屋盖空间张弦桁架为研究对象,采用有限元分析方法,讨论了屋面荷载、拉索预拉力、支座类型、撑杆数目等因素对大跨度张弦桁架结构自振特性造成的影响。研究表明:结构的基频为0.636 5,结构自振频率分布非常密集,前20阶结构主要表现为平动和竖向振动,20阶以后结构以竖向的局部振动和扭转为主;结构承受的荷载对结构20阶以后的自振频率影响较大,每增加0.5倍荷载,自振频率的减少幅度约降低5.0%;预应力、支座类型对张弦桁架结构的自振频率影响很小;撑杆数目增加,结构自振频率减小,撑杆数目对结构高阶模态影响较大。研究成果可对铁路站房抗震设计、动力分析及后期运营维护提供理论基础和设计建议。     

张弦立体桁架结构的非线性地震响应及参数分析

张弦立体桁架结构是由弦、撑杆和抗弯受压构件组合而成的新型结构,是通过在弦中施加预应力来改善抗弯受压构件的受力性能的自平衡体系。张弦立体桁架结构的垂跨比、矢跨比、撑杆数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数对其地震响应都有一定的影响。为此,应用ANSYS对张弦立体桁架结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析,详细讨论垂跨比、高跨比、撑杆数目、横索数目、弦的预应力和结构的整体倾角等参数,以及行波效应对地震响应的影响,以供工程设计参考。     

基于参数的张弦巨型网格结构动力特性分析

提出一种预应力巨型网格结构形式即张弦巨型网格结构,通过在巨型网格结构的横向引入预应力钢索和格构式撑杆来提高结构的横向刚度。对比分析两种结构的自振频率和若干低阶振型特征,计算研究了矢跨比、横向大网格数量、钢索的初始预应力等不同参数对张弦巨型网格结构动力特性的影响,得出了提高结构横向刚度措施的重要结论,为该结构的设计和参数选择提供参考依据。     

张弦桁架结构的非线性地震响应及其参数分析

根据张弦桁架结构的受力性能和构造特点,利用ANSYS软件中的仿真功能,并充分考虑柔性索和桁架的结合,详细探讨了矢跨比、垂跨比、撑杆数目、预应力值大小等参数对结构地震响应的影响。结果表明:矢跨比、垂跨比对结构地震响应影响较大,撑杆数目、预应力值对结构地震响应影响较小。     

大跨弦支穹顶结构非一致地震响应研究

对椭圆形弦支穹顶屋盖结构的动力特性和地震响应进行了有限元分析.分析中考虑了预应力大变形作用以及不同预应力水平的影响.通过结构前60阶自振频率和模态振型的对比分析,发现该弦支穹顶结构模态频率分布相当密集,以中间张弦穹顶的竖向自由振动模态为主.结构的地震响应计算结果表明,在多维多点非一致地震激励下,该弦支穹顶结构的位移响应以及环索、撑杆等重要构件的内力响应随着地震波波速的增大而减小,并逐步接近其一致地震激励下的动力响应.     

大跨度张弦桁架自振特性参数分析

本文以广州会展126.6 m张弦桁架为工程背景,利用ANSYS的Block Lanczos法,分析了张弦桁架的自振特性。针对不同的矢跨比、垂跨比、撑杆数量及布置等变化参数进行了大量分析,得出各参数对张弦桁架结构自振特性的影响规律。     

点支式玻璃幕墙索桁架支承体系自振特性算例及分析

国内对点支式玻璃幕墙索桁架支承体系的自振性能研究较少。基此,利用ANSYS软件对索桁架的自振特性进行了探讨,并讨论了索桁架布置形式、拉索截面积、索桁架矢高、撑杆截面积、拉索预应力、索桁架跨度等因素对其自振频率的影响。得到了一些有实用意义的结论。这些结论对该种结构抗风、抗震设计及主次结构共振分析具有指导意义。     

大跨度短撑杆式张弦桁架的动力特性研究

短撑杆式张弦桁架是近几年研发的新型张弦结构体系之一,本文采用有限元法对120m大跨度短撑杆式张弦桁架结构进行分析,详细的讨论了初始预应力、矢跨比、垂跨比、撑杆数目和外加荷载参数对结构的动力特性影响。分析表明,桁架上弦有侧向支撑时的基频较小;基频随预应力的增大而减小,减小幅度很小,预应力对结构的影响很小;随矢跨比、垂跨比和撑杆数目的增多而增大,增大的幅度不大;随外荷载的增大而减小,减小幅度较大;可以根据建筑要求适当的选择结构的外形尺寸,本文结论可为类似工程应用提供参考。     

辐射式张弦桁架结构的自振特性分析

利用ANSYS 软件中的子空间迭代法,分析了辐射式张弦桁架结构的自振特性,针对不同的参数,如辐射桁架臂数、矢跨比、垂跨比、撑杆数目、环向索数目、径向索预应力度和环向索预应力度等进行了大量参数分析,得出了各参数对辐射式张弦桁架结构的自振特性的影响及该结构的自振规律.     

徐州火车站无柱风雨棚悬索结构施工技术

徐州火车站站台无柱雨棚为单向受力的张弦桁架钢结构体系,该体系由钢管桁架梁、撑杆和拉索组成。通过在下弦拉索中施加预应力,使上弦压弯构件产生反挠度,结构在荷载作用下产生的最终挠度减小,成为一种新型的自平衡体系。在该结构的施工中,预应力悬索是关键部位,预应力的施加和控制是重点。因此,有必要对悬索的施工技术进行探讨,为同类预应力钢结构工程提供借鉴。     

弦弓式预应力柱面网壳结构的稳定性和抗震性能分析

在大跨度干煤棚工程设计中采用的弦弓式预应力柱面网壳结构是由网壳和预应力拉索组成的杂交体系。采用非线性有限元方法研究了这种结构的稳定性,分析了各种荷载工况、初始缺陷和拉索预应力对结构稳定性的影响。分析了预应力对结构自振特性的影响,然后采用振型分解反应谱法对结构的水平及竖向地震反应进行了研究,总结了结构地震内力系数分布规律。研究表明,布置拉索对结构的稳定性能改善明显,结构的极限荷载提高30%以上,施加的预应力对结构的动力性能影响不大。     

斜拉型悬索结构形式与受力特性研究

将索桁架和斜拉结构进行组合,构造一种新型索结构体系,即斜拉型悬索结构。张拉背索对结构施加预应力,通过找力和找形得到了结构的初始预应力态,在此基础上进行了结构在满跨和半跨均布荷载作用下的静力、动力特性研究及参数分析,并对该新型索结构体系进行了风振响应计算。研究表明：结构静力荷载 位移关系呈非线性双折线,结构刚度的转折点对应于稳定索边段的退拉松弛;结构的低阶振型表现为桅杆的水平振动叠加屋盖的竖向振动,高阶振型中桅杆水平方向参与很少;增大背索截面面积可有效提高结构刚度和自振频率,稳定索、斜拉索面积对自振频率影响不大;背索预应力值对结构的静力特性影响是线性的,在所有索段具有拉应力时,预应力值对结构动力特性基本无影响,若索出现松弛则结构刚度急剧退化,自振频率陡降;桅杆高度增大,结构刚度下降,桅杆高度对结构的低阶振型和频率影响较大;矢跨比对屋盖竖向对称振动的第2振型有影响,而对反对称的第1振型基本无影响;斜拉型悬索结构的风振系数介于1~2之间。     

车辐式索桁架模态分析与试验研究

通过对跨度为60m的圆形车辐式索桁架屋盖按照1:10缩尺模型进行模态分析和模型试验,考察了拉索预应力、矢跨比及内外环直径比3个参数变化对结构自振特性的影响,对比分析了前4阶振型的试验结果与理论计算结果。结果发现:结构第1、2阶振型为反对称上下振动,第3阶为内环扭转振动,第4阶为内环相对扭转振动;试验和理论结果误差在10%以内,试验振型与理论振型基本吻合;前4阶振型的频率均在10Hz以上,表明车辐式索桁架结构为低频动力响应,自振频率较小且分布密集;预应力水平越高,振型频率越大,则结构刚度越大;矢高增加,结构频率随之减小,结构更容易发生侧向失稳;内外环直径比越大,结构扭转刚度相对会减小,容易发生扭转失稳。     

张弦梁(桁架)结构荷载态受力性能分析

本文分析了张弦梁(桁架)结构在使用阶段的受力性能,着重讨论了在最不利工况下,初始预应力幅值、矢高比与垂跨比、拱截面惯性矩(桁架截面高度)和撑杆间距及数目等四个参数对张弦梁(桁架)结构受力性能的影响,这四个参数也倍受工程设计人员的关注,最终本文得出了一些实用性结论。     

预应力自平衡索桁架的动力性能分析

预应力自平衡索桁架作为点支玻璃幕墙的支承体系有着广泛的应用,该文研究了这一结构形式的自由振动和强迫振动。考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动方程。通过Galerkin方法,将偏微分程转化为常微分方程,并采用L P法及KBM法对常微分方程进行了求解。结合工程实例分析了温度变化、振幅、外激励等因素对点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动的影响。结果表明,点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其非线性振动     

深圳游泳跳水馆主馆屋盖结构分析及风振响应计算

深圳游泳跳水馆主馆屋盖结构采用了一种新颖的大跨度空间结构形式——带斜拉桅杆系统的主次立体桁架结构。本文首先介绍了该屋盖结构的结构布置特点以及结构计算分析要点。结合该屋盖结构的分析,本文特别对目前大跨度屋盖结构分析的两个重要问题——预应力分析方法和风振响应计算进行了讨论。文中归纳了三类等效的拉索预应力空间结构的预应力分析方法,即断索法、初作用法和初内力法。同时采用模态补偿法对该屋盖结构的风振响应进行计算,最终通过一个等效风振系数的形式来反映。根据该屋盖结构的分析结果,本文最后对斜拉桅杆系统拉索张力的预应力效应及合理取值、分支拉索的结构性能、圆钢棒拉索的受力特性等问题进行了讨论。     

形态优化张弦桁架预应力设计研究

在张弦桁架分阶段形态优化基础上,拉索内力的优化采用基于模糊逻辑的多目标遗传算法确定,并对该方法所得优化结果及影响预应力的因素进行了分析,为张弦桁架设计及预应力施工提供了一定的参考依据。