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.     

武汉某体育馆大跨度圆钢管拱桁架结构稳定性分析

武汉某体育馆屋盖采用圆钢管拱桁架结构,单榀拱桁架的截面形式为倒三角形,两端支承于立体钢桁架上,该结构的整体稳定性足设计的重点.考虑完善及带缺陷结构两种情况,对单榀及多榀拱桁架子结构进行线性屈曲、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,初始缺陷及几何非线性对该结构的稳定承载力影响不明显,而材料非线性的影响显著,加强平面外支撑对于提高结构的整体稳定性具有重要作用.     

温州体育中心主体育场钢罩棚结构设计

温州体育中心主体育场上部钢罩棚体量巨大、悬挑较长，结构体系、细部构造设计决定结构整体稳定性和抗连续倒塌能力.采用SAP2000有限元软件建立整体计算模型，进行计算分析，衡量结构整体性能指标；对结构进行线性屈曲与非线性稳定性分析，以屈曲因子衡量结构整体稳定性；采用备用荷载路径设计法进行抗连续倒塌设计，以局部构件失效后验算剩余结构是否具有抗连续倒塌的能力；采用ANSYS软件对支座节点进行有限元分析，采取构造措施有针对性地解决节点应力集中现象.结构概念设计与精细化分析表明，温州体育中心主体育场上部钢罩棚采用径向悬挑主桁架+环向次桁架+水平支撑结构体系，结构整体稳定性好，有较强的抗倒塌能力，结构体系选择合理.针对大体量、长悬挑结构，采用径向悬挑主桁架+环向次桁架+水平支撑结构体系，较好地解决结构整体稳定性、抗连续倒塌能力问题，为类似钢罩棚设计提供参考.     

梅江会展中心张弦桁架抗连续倒塌分析

通过对天津梅江会展中心张弦桁架移除关键构件后的残余结构的承载力分析,得到张弦结构的支座、边索和边跨桁架支座处下弦杆等关键构件的破坏对结构承载力影响最大;为了模拟杆件失效前静力荷载产生的初始变形对结构连续倒塌的影响,采用考虑初始变形的全动力等效荷载瞬时卸载法模拟杆件失效。对支座、边索和边跨桁架支座处下弦杆失效进行连续倒塌动力分析,研究了纵向联系桁架对张弦结构抗连续倒塌的作用,得到平面张弦桁架通过纵向联系桁架组装成一整体,其整体性随着纵向联系构件抗弯刚度的增大而提高,共同作用效果明显。在此基础上,利用山墙的抗风柱,将边跨张弦桁架改变为多支点支承的普通桁架,设计时该抗风柱不仅承担水平风荷载,还承担竖向荷载,从而提高结构的抗连续倒塌能力。并根据该工程的特点提出集桁架支座、张拉端（锚固端）和桁架下弦管于一体的铸钢节点构造,不仅满足建筑要求,还使得该处节点承载力大大加强,可供相关工程参考。     

相关屈曲对平面钢桁架柱屈曲性能的影响

利用ANSYS 14.0软件建立平面钢桁架柱模型,采用特征值屈曲分析和非线性分析方法模拟结构的整体屈曲、局部屈曲和相关屈曲（两种屈曲模式相互作用）.发现弦杆长细比对整体屈曲临界力PE和局部屈曲临界力P1的大小起控制作用,当PE＞P1时,屈曲模式的相互作用降低了结构的极限承载力;当PE＜P1时,屈曲模式的相互作用不仅降低了结构的极限承载力,还改变了结构的初始后屈曲性能.     

基于能量变分法的变截面桁架柱弯曲屈曲分析

基于应变能等效原则,推导得到变截面桁架柱的抗弯和抗剪刚度.通过能量变分法以及分解刚度法确定了变截面悬臂桁架的弯曲屈曲荷载.利用ABAQUS以及ANSYS对十二个具有代表性的变截面桁架进行有限元模拟,对比验证了三种变截面桁架等效抗弯刚度理论公式以及弯曲屈曲荷载公式.结果 表明本文所用方法具有较高的精度(平均误差1.83％...     

腹板开孔冷弯卷边槽钢受弯构件弹性屈曲

采用理论和有限元方法分析腹板开孔冷弯薄壁型钢受弯构件弹性整体弯扭失稳、弹性畸变屈曲失稳以及弹性局部屈曲失稳的屈曲荷载。通过理论分析提出计算腹板开孔卷边槽形截面受弯构件弹性整体弯扭失稳、弹性畸变屈曲失稳以及弹性局部屈曲失稳荷载的简化计算方法,通过与有限元计算结果进行对比,近似简化方法计算结果与有限元分析结果比较接近,表明建议弹性屈曲荷载计算方法具有较高的精度,可用于开孔受弯构件整体稳定承载力以及屈曲稳定系数的计算,能够代替复杂的有限元方法进行开孔构件弹性屈曲荷载的简化计算,易用于工程设计。     

武汉市月亮湾城市阳台索膜结构设计与节点优化分析

武汉月亮湾城市阳台项目索膜结构整体造型是异形曲面,为大跨度柔性结构,索膜结构主要由起承重作用的承重索、起稳定作用的稳定索以及周边起刚性支承作用的桁架构成。恒载作用下,管桁架构件最大应力出现在支座附近,杆件以压力为主。首先详细介绍了阳台索膜结构的设计,并对不同荷载条件下的索膜结构进行了静力与稳定性分析;然后从钢桁架结构柱提取典型节点进行有限元建模,对其进行校核与优化分析;最后提出了节点优化设计建议。     

张弦桁架结构静力稳定性分析

考虑结构构件稳定性设计的重要性,结合钢结构设计规范的相关要求,以某体育展馆张弦桁架结构为例,对张弦桁架结构进行特征值屈曲分析,研究了张弦桁架结构的失稳形式,考虑材料非线性进行非线性屈曲分析研究结构荷载——位移全过程工作性能,分析结果可供实际工程参考。     

基于弹塑性分析的空间桁架结构的承载力优化分析

空间桁架结构中的细长杆件在发生屈曲后会经历应力下降的阶段,这一现象会削弱结构的整体性能并导致当结构受到地震等其他突发外荷载时,结构的实际性能低于评估性能。为此,提出一种新的评估细长杆件后屈曲行为对结构整体影响的近似方法,并用此方法来分析结构承载力控制设计方法得到的优化结果,详细讨论考虑受压杆件后屈曲行为发生前后整体空间桁架结构性能的变化,对于结构的实际性能做出正确评估。