考虑杆件失稳影响的网壳结构稳定性研究

为了解和掌握杆件失稳对网壳稳定性的影响,指出判别网壳结构杆件失稳的关键问题并提出杆件失稳的判别方法。采用有限元软件ANSYS及自编的前后处理程序对已有网壳试验进行对比分析,得到模型结构的全过程响应、杆件失稳的判断结果和杆件失稳对结构的影响,分析结果符合已有试验结果。并以Kiewitt8型球面网壳为例,分析网壳结构杆件失稳特征及在网壳结构中的传播规律。同时,在考虑杆件稳定性的基础上,考察材料非线性、初始几何缺陷以及杆件挠曲二阶效应和挠曲失稳对杆件稳定性和网壳稳定性的影响规律。结果表明提出的方法可以有效地判断网壳结构杆件的稳定性,杆件失稳及其传播将直接影响结构稳定性。     

考虑杆件屈曲的网壳结构的稳定性

为了了解杆件屈曲对网壳结构稳定性的影响,关键问题就是如何区分网壳结构中的杆件屈曲并得出其辨别方法。以一个Kiewitt-8型球面网壳为实例,研究杆件屈曲的特性和传播规律。同时,应用有限元分析软件ANSYS对一个球状网壳结构模型的测试结果进行分析和比较,得出对杆件屈曲的判定结果和其对结构的影响。判定结果与试验数据完全吻合。从杆件屈曲方面考虑,对材料非线性,初始几何缺陷以及杆件型号对杆件和网壳结构稳定性的影响进行研究。结果显示,所采用的方法可以有效地判定网壳结构的杆件屈曲问题;杆件屈曲和其扩散会直接影响到整个结构的稳定性。     

网壳结构考虑杆件失稳过程的整体稳定分析

通过引入杆件初始缺陷的方法对杆件失稳过程及其对网壳结构整体稳定性能的影响进行分析。首先研究杆件的单元划分数量和缺陷幅值对杆件稳定承载力的影响,提出合理的缺陷幅值。进而计算分析了世博轴阳光谷网壳结构杆件失稳过程中的内力变化及对结构整体稳定性能的影响。结果表明,结构非对称、杆件截面有强弱轴的网壳结构易引起杆件失稳,网壳结构整体稳定分析中可通过对杆件施加初始缺陷有效地考虑杆件失稳对整体稳定性能的影响;对整体失稳之前存在杆件失稳的网壳结构,有必要引入杆件初始缺陷考虑杆件连续失稳的影响。最后提出了网壳结构稳定分析的合理计算流程。     

单层网壳结构稳定性分析的改进随机缺陷法

初始几何缺陷对网壳结构稳定性的影响是结构设计中的一个关键问题.对一致缺陷模态法和随机缺陷法的优缺点进行理论分析,提出了改进随机缺陷法,它弥补了随机缺陷法人工计算量大的缺点,也回答了设计临界荷载和一致缺陷模态法得到的临界荷载的可靠性问题.     

大跨度球面网壳悬挑法施工技术

阐述了内蒙古呼铁伊东公司包头古城湾快速装车基地储煤仓126m平面直径双层球面网壳的施工方法。采用了悬挑法不加辅助支撑进行安装,采用了节点坐标控制法保证了安装精度,有效地缩短了工期和降低了成本。     

考虑初始几何缺陷的网壳结构整体稳定性可靠度分析

网壳结构的设计由重力荷载和初始几何缺陷共同作用下的整体稳定性控制,而结构的初始几何缺陷形状和最大值是未知的。采用联立自回归模型分别对球面网壳和柱面网壳结构的初始几何缺陷进行建模,研究空间相关初始几何缺陷对结构整体稳定极限承载力概率分布和可靠度的影响。评估杨氏模量对不同荷载工况作用下极限承载力概率分布和可靠度的影响。在永久荷载与雪荷载作用下,杨氏模量的影响可以忽略不计;如果各节点初始几何缺陷标准差的最大值等于1/2或1/3规范推荐的初始几何缺陷最大值,按规范中安全系数满足2的规定进行设计,结构的失效概率约小于6.5×10^-5;若安全系数取1.5,结构失效概率约小于5.1×10^-4。考虑永久荷载与活荷载的组合时,如果各节点初始几何缺陷标准差的最大值等于1/2或1/3规范推荐的初始几何缺陷最大值,安全系数取2时,网壳结构的失效概率均可忽略不计;若安全系数取1.5,球面网壳及柱面网壳的失效概率分别小于10^-7和10^-6。即若达到规范采用的可靠度,规范中的安全系数也许可降低至1.5且可针对不同地区确定不同安全...     

初始几何缺陷对网壳结构线性动力反应的影响初探

自振频率的密集分布和不可避免的初始几何缺陷,将导致网壳结构出现模态局部化现象,而模态局部化将导致结构振动呈现局部化。通过矩阵摄动理论分析并给出了模态局部化现象发生的诱因,讨论并确定了初始几何缺陷的大小和分布模式。以一个单层球面网壳为例,进行了同一地面运动激励下,50个包含不同初始几何缺陷网壳结构的线性动力反应分析,结果表明,初始几何缺陷对网壳结构线性动力反应的影响是不可忽略的,建议在网壳结构的抗震计算中予以重视。     

大梅沙酒店大堂网壳结构稳定性分析

稳定性分析在单层网壳结构设计中非常重要。本文对大梅沙酒店大堂单层网壳的稳定性进行了系统的分析。根据静力计算的结果确定杆件截面,并运用有限元软件,对结构进行特征值屈曲分析,预测出结构的屈曲荷载的上限,在考虑初始缺陷、几何非线性和材料非线性的影响下,进行荷载-位移全过程分析,从而确定了结构的极限荷载。结果表明,对单层网壳稳定性分析时,应该同时考虑几何非线性和材料非线性。     

大梅沙酒店大堂网壳结构稳定性分析

稳定性分析在单层网壳结构设计中非常重要。本文对大梅沙酒店大堂单层网壳的稳定性进行了系统的分析。根据静力计算的结果确定杆件截面,并运用有限元分析方法,对结构进行屈曲模态分析,预测出结构屈曲荷载的上限,在考虑初始缺陷、几何非线性和材料非线性的影响下,进行荷载—位移全过程分析,从而确定了结构的极限荷载。结果表明,单层网壳稳定性分析时,应该同时考虑几何非线性和材料非线性。     

斜拉大悬挑网壳体育馆屋盖的设计与施工

斜拉大悬挑网壳体育馆屋盖结构的设计与施工比较复杂。结合湖南湘潭大学体育馆工程,对这种网壳屋盖设计和施工中的一些关键问题进行探讨,可供设计和施工人员参考。     

Stability of reticulated shells considering member buckling

In order to understand the influence of member buckling on the stability of reticulated shells, a key problem of how to distinguish the member buckling for reticulated shell structures was pointed out, and judgment methods of member buckling were obtained. Using a Kiewitt-8 dome as an example, the buckling characteristic and propagation rule of member buckling were studied. Meanwhile, a reticulated dome model tested was analyzed and compared by using the finite element software ANSYS. Judgment results of member buckling and the influence of member buckling on the structure were obtained. The judgment results accorded well with the test. Then taking the member buckling into consideration, the effect of material nonlinearity, initial geometrical imperfections, and member size on the stability of the members and the reticulated shell structures were investigated. The results show that the methods adopted can judge the member buckling for reticulated shell structures effectively; the member buckling and its propagation can affect the stability of the structure directly.     

双层球面网壳的缺陷稳定分析

双层球面网壳是一种缺陷敏感型结构,影响结构稳定性的初始缺陷主要有杆件的初弯曲、杆件的残余应力和结构节点的初始安装偏差三种.本文首先利用有初始弯曲的杆件的平衡微分方程推导得到了杆单元的初始弯曲影响系数,利用CRC模型考虑了杆件残余应力的影响,并且利用有限元软件ANSYS的UPFs程序接口,开发了可以考虑残余应力和初始弯曲的杆单元;然后对原有仅能考虑节点安装偏差的随机缺陷模态法进行了改进和补充,最后提出了一种能够同时考虑三种缺陷的双层球面网壳的稳定分析方法.该法与一致缺陷模态法相比,具有更高的精度.     

网壳式脚手架施工技术的应用和分析

以某工程网壳式脚手架为例,对网壳式脚手架施工难点、设计要点、脚手架制作安装过程、网壳式脚手架质量控制及节点构造等作了全面分析,并指出网壳式脚手架安装滑移施工法是一种新型施工方法,已得到成功应用。     

Study on the thermal behavior of aluminum reticulated shell structures considering solar radiation

The aluminum dome has been more and more widely adopted in industrial and civil buildings, and the span is up to 140 m. Because the thermal expansion coefficient of aluminum with a value of 2.3×10⁻⁵ is almost two times than that of steel, the temperature change will induce significant thermal deformation and thermal stress, especially for the large span aluminum domes under solar radiation. In this paper, the solar radiation absorption coefficient was firstly measured using spectrophotometer, and then a numerical simulation method was presented and verified by test dada. To take a aluminum dome project with a span of 125 m for an example, the non-uniform temperature distribution and change under solar radiation were analyzed using the presented method, and following conclusions were obtained: (1) The thermal load is the key load for the aluminum domes, and the solar radiation has a significant effect on the thermal behavior of the aluminum domes. Therefore, the non-uniform thermal load considering solar radiation has to be considered in the future design. (2) There is a remarkable variation of member stress, and it is necessary to study the fatigue behavior of the aluminum domes under solar radiation.     

兴保铁路储运装大跨度柱面网壳设计

兴保铁路储运装系统储煤棚跨度84 m,两列五座。从结构受力及选型分析、结构设计、构造措施、施工方案等方面进行详细的研究并给出比较确切的风荷载体型系数。根据储煤棚结构的特点,阐明山区湿陷性黄土地区煤棚设计和实际使用中注意的问题,并提出一些关键建议。     

改进短程线网壳结构的构建方法及稳定性分析

网壳结构中某杆件长度为主要长度规格,以此长度为基本长度,不断划分球壳,得到一种新型网壳结构,称为改进短程线网壳结构.对改进短程线网壳结构的建模原理、力学特性与网格特性进行研究,可以由两种方法得到该结构的三维模型,考虑几何和材料非线性时的稳定承载力也较现有网壳结构高,杆件长度规格最少,值得进一步推广和研究.     

网壳结构的抗震措施

介绍了建筑结构的抗震原理与抗震性能,将网壳结构的抗震水平划分为三个不同层次:结构防震,结构隔震和结构减震三方面论述了不同的抗震方法、特点以及应用情况,充分说明了结构抗震的重要性。     

大直径圆形储煤场球面网壳设计

结合工程实例，从壳体自身力学特性、合理边界条件的选择和支座构造措施等几方面，探讨了大直径圆形储煤场球面网壳的设计思路和方接，供电力设计院和网壳设计单位参考。     

高空大悬挑模架支撑结构施工技术

介绍了高空悬挑结构斜拉型钢支模施工方案比选、施工方案设计和验算,并对施工过程质量控制和安全控制措施进行分析,为同类工程提供借鉴。