“扬帆泰达”雕塑钢结构多尺度有限元分析

基于多尺度建模技术,在有限元分析软件中实现了局部细化模型和整体宏观模型的连接,将整体结构中受力复杂的关键节点用高阶单元建立,其余部分结构采用经典梁单元模型;利用ANSYS有限元软件中的多点约束方程连接梁单元与壳单元,对比研究了传统梁单元模型与多尺度有限元模型在自重与风荷载作用下的计算结果,表明梁单元可近似模拟整体结构的力学性能,但不能精确模拟整体结构中受力复杂区域的受力状态,对整体结构的关键构件应基于多尺度建模技术采用高阶单元建立模型;此外,还分别对梁单元模型及多尺度模型进行了模态分析,得到了高阶单元的引入对整体结构刚度的影响特征。研究表明:多尺度建模方法能够有效地应用于复杂结构的整体分析中,可在计算精度和计算代价中寻求较好的平衡点。     

多尺度模型在贝壳形单层网壳分析中的应用研究

基于多尺度建模方法,在有限元分析软件中实现了局部模型和宏观模型的连接,将整体结构中受力复杂的节点用实体单元建立,利用ANSYS软件中的多点约束方程连接梁单元与实体单元,同时建立了双支座有限元模型,精确模拟了节点域的边界条件,对比研究了传统梁单元模型与多尺度有限元模型在自重与温度荷载作用下的计算结果,结果显示梁单元不能精确模拟整体结构中受力复杂区域的受力状态,对受力复杂区域应采用高阶单元建立模型。研究表明多尺度建模方法能够有效地应用于复杂结构的整体分析中,可在计算精度和计算代价中寻求较好的平衡点。     

层间位移角在错层结构中计算问题探讨

错层结构由于竖向布置不规则、楼板布置不连续、易形成短柱等原因造成其抗震性能的消弱,然而,在当今结构设计中,错层结构往往不可避免。基此,文章基于整体建模和分层建模两种不同的建模方法对一典型错层结构建立模型,对两种不同建模方法下结构自振周期、层间位移角进行比较。结果表明,两种建模方法均可进行结构建模,但是分层建模时结构层间位移角需转换后才能得到真实的层间位移角;分层建模相比较于整体建模方法得到的周期大,层间位移角小,分层建模更符合结构的实际受力情况,应推荐使用;整体建模时结构刚度偏小,存在安全隐患。     

含重型储仓的工业厂房结构抗震设计方法研究

以美国ASCE/SEI 7-16与中国《建筑抗震设计规范》为例,梳理并对比了中美规范对含重型储仓工业厂房的抗震设计方法。同时,以一实际火电厂主厂房工程为例,基于厂房内煤斗设备特征与中美规范的相关要求,建立了煤斗与主厂房结构的整体模型。通过时程动力分析,将整体建模法与工程实际中常使用的另一种抗震分析方法——直接荷载法的设计结果进行了对比分析。结果表明,直接荷载法用于含重型储仓工业厂房结构的抗震设计时,与整体建模法存在较大误差。本文基于储仓设备动力特性与传力等效的思路,提出了等效简化模拟方法,计算结果表明,该简化方法在弹性范围内的地震响应接近整体建模法的设计结果。     

2010年上海世博会主题馆结构整体模型分析

对2010年上海世博会主题馆整体结构进行了ETABS和ANSYS建模分析。对屋盖结构进行了结构整体模型和屋盖单独模型的极限承载力分析比较,表明整体模型能充分真实的反映结构的全过程状态,屋盖单独模型则可用于进行结构初步设计判断;将结构ANSYS模型与ETABS模型二者动力特性对比,结果表明对结构简化建模的合理性及建模的正确性;通过对整体结构的静力弹塑性分析表明结构具有较好的水平抗侧力刚度,结构满足三水准的抗震设防目标。     

坡屋面结构的合理建模与计算

对如何运用PKPM软件建立合理的坡屋面斜板模型进行整体结构分析,对建模中容易发生的错误提出了解决方法；并通过对比不同角度坡屋面对整体结构分析的影响,提出了坡屋面建模的建议.     

某高层复杂结构常规单元模型与多尺度模型弹塑性时程对比分析

某钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土核心筒结构位于7度抗震设防区域,钢管混凝土叠合柱与钢筋混凝土框架梁采用环梁节点连接,地上结构43层,高度为198.9 m。为研究该超限复杂结构的抗震性能,并探究多尺模型的建模方法,首先采用数值模拟软件ABAQUS建立结构常规单元模型,之后针对钢管混凝土叠合柱环梁节点建立精细单元模型,将其植入到整体结构模型中完成多尺度模型建模。对两种模型进行7度罕遇地震作用下弹塑性时程分析,结果表明采用多尺度模型可同时获得整体结构在动力作用下的响应以及环梁节点在地震下的细观损伤,证明了多尺度模型建模方法的正确性,也为实际工程应用多尺度模拟技术提供了借鉴。     

基于多尺度模型的襄阳东津站铸钢节点动力弹塑性分析

针对关键节点的细部分析,采用从整体模型中隔离出节点,将整体模型与节点模型分别独立计算的方法,在节点域施加的边界条件往往与实际情况相差较大。应用多尺度建模技术对东津站屋盖铸钢节点进行动力弹塑性分析。屋盖杆件采用梁单元建模,关键节点采用实体单元进行精细化建模,并通过自由度约束方程对梁单元和实体单元进行多尺度连接,从而准确反映节点域的边界条件。分别采用多尺度建模和隔离体建模进行对比分析:在结构整体地震动响应方面,两者的计算结果基本一致,多尺度建模仅对节点域相邻区域的杆件有一定影响;在节点域的计算分析方面,采用隔离体的节点分析结果偏于保守。研究表明,多尺度建模技术精确描述节点边界条件,是分析复杂结构关键节点的一种有效手段。     

异形网架-下部结构独立设计与整体设计的抗震计算结果对比分析

异形网架在进行结构设计时通常采用钢网架屋盖与下部结构分开建模的方式,按此种方法计算得到的结果与整体建模的计算结果相比差别较大.基于此,为探究不同建模方法在异形网架设计中的准确性及适用性,以南京工业大学礼堂结构为例,采用SAP2000软件,分别建立独立计算模型、整体计算模型及钢梁等代网架整体计算模型进行抗震分析计算.计算结果表明,采用整体计算模型的计算结果,能够较全面地反映网架的受力状态及变形情况.     

某大桥挂篮施工张拉系统设计与计算

文章以某斜拉桥为工程实例,对挂篮整体结构进行了建模。根据挂篮整体模型,采用solidworks软件对挂篮张拉系统进行建模,并分析了斜垫块受力情况。此类分析计算验证方法值得同行借鉴和参考,以便于指导挂篮结构的设计和施工。     

极罕遇地震作用下剪力墙结构地震易损性分析

为深入研究极罕遇地震作用下剪力墙结构的整体抗震性能,文中依据我国现行规范设计了不同设防烈度、不同高度的9个剪力墙结构,在SAP2000中对其进行数值建模,通过对其他试验进行数值建模并对比数据结果,验证了建模方法的合理性与实用性.基于所建数值模型,采用增量动力分析(IDA)方法,模拟了剪力墙结构从弹性、塑性、倒塌全过程的...     

高层装配式剪力墙结构动力弹塑性时程分析

江苏省海门市中南世纪城3.5期96号住宅楼建筑总高度为102.7m,为国内首座百米高度的装配式剪力墙结构。根据ABAQUS有限元分析软件INP文件的数据结构,提出了标准层组合拼装建模的程序算法,完成了海门市中南世纪城96号楼整体结构的标准层组装有限元建模,为整体结构的有限元建模提供了借鉴。根据前期相关连接接缝试验结果,对考虑接缝削弱后的有限元模型进行修正,从而实现了接缝削弱效果在结构整体有限元模型中的体现。通过对海门市中南世纪城96号楼有限元模型进行动力弹塑性时程分析,对罕遇地震下该试点工程的抗震性能进行了评价,有力地保证了该工程的顺利完成。     

某钢螺旋梯道的设计及计算方法研究

本文针对某钢螺旋梯道,采用空间梁单元结构模型和空间梁-板混合单元模型两种方法,对该梯道进行建模计算。通过对两种模型的计算结果分析比较发现:该螺旋梯道应力及位移满足规范要求;空间梁单元结构模型建模过程简单,便于应用,计算结果偏安全,适用于工程应用;空间梁-板混合单元结构模型建模较为复杂,能够更好地考虑横梁对整体结构的影响,计算结果相对精确。     

BIM技术在宁波·中国港口博物馆建筑图纸深化阶段的应用

根据某复杂仿生建筑结构工程的特点,通过在图纸深化阶段对坐标的偏移、结构整体建模、结构整体模型与建筑外形的比对、幕墙工程模型与钢结构工程模型拟合等应用,提出BIM技术的重要性和必要性以及对各专业的作用与影响。     

在线数值模拟方法在防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构中的应用

在线数值模拟方法是一种基于模型更新的混合试验方法。在该方法中，建立整体结构数值模型和物理子结构的数值模型，分别用于结构整体分析和本构模型参数估计，且两套模型具有相同的本构关系。在线数值模拟方法中,结构响应由结构整体分析得到，边界条件自然得到满足；数值模型的本构参数不断根据试验数据在线修正，建模可靠性得到了改善。为验证在线数值模拟方法在复杂建筑结构中应用的可行性，以隐性卡尔曼滤波器(UKF)为参数估计方法，以钢材和混凝土本构模型参数为待估计量，完成了具有不完整边界条件的防屈曲支撑-钢筋混凝土框架结构的虚拟混合试验。结果表明，在线数值模拟方法削弱了边界条件的影响，提高了混合试验的模拟精度；UKF方法在多构件多本构模型参数同时估计时具有较高的精度和计算效率；在每一积分步内，在线数值模拟方法平均计算耗时0.67s，远小于加载耗时，验证了在线数值模拟方法在复杂结构试验中的适用性。     

屋盖网架结构设计对比分析

用结构设计软件对一个上部网架、下部混凝土结构的体育馆进行了设计分析,采用整体建模计算和局部建模计算的方式进行了结构对比分析。通过对4种模型的周期、位移、挠度对比分析得出:建立整体结构模型进行结构计算是更符合实际情况,而对网架屋盖的设计,在合理考虑下部结构刚度后,可以按单独模型进行计算;铰接支座网架计算可能偏于不合理、不安全。说明了上部网架及下部结构整体计算需要注意的问题,为设计提供参考。     

建筑信息模型的钢筋建模及用量统计方法

借助建筑信息模型(BIM)的Revit建模软件,以某地下车库进行整体结构的钢筋实体建模为例,论述了不同构件的钢筋建模方法和技巧,总结了钢筋实体建模中出现的问题,并针对钢筋实体模型对计算机性能要求过高的问题,提出了解决方法。同时,通过Revit API二次开发接口,开发了该地下车库结构钢筋用量分类统计功能插件,完成了钢筋用量分类统计,扩展了Revit钢筋明细表统计功能。     

小高层钢网格盒式-剪力墙组合结构体系抗震性能分析

为研究钢网格盒式-剪力墙组合结构体系在小高层住宅中应用的适用性,以某钢网格盒式-剪力墙组合结构工程为例,对其抗震性能进行分析。结果表明,钢网格盒式-剪力墙组合结构体系与钢框架-剪力墙组合结构体系相比,不但具有更好的整体性和刚度,而且用钢量小。此外,对钢网格盒式-剪力墙组合结构中空腹楼板模型按照实际情况建模与传统的按抗弯刚度等代成实腹梁建模的方法进行了比较,结果表明:按等代建模方法计算得到的整体刚度偏大。     

基于REVIT的网架自动化建模

现阶段Revit网架建模存在很多弊端。常规建模方法由于杆件数量过多导致建模工作量繁重,难以检查修改。应用体量模型建模速度虽快但整体模型不够准确,构件参数不能单独设置。为了提高设计效率、提升建模精度,本文采用Microsoft公司的visual studio2015开发平台,对Revit进行二次开发,编写网架自动化建模程序。本程序通过读取LOG文本加载焊接空心球节点族和杆件族,快速、方便、准确地生成Revit焊接空心球网架模型,适用于非曲面标准网架。生成的网架可以按照LOG文本更换对应构件的种类,网架整体尺寸与实际情况相符,极大的较少了设计工作人员的工作量,提高了设计效率和建模质量。     

基于Midas/Gen的超高建造爬升模架设备建模方法及工程应用

以液压爬升模架和整体钢平台模架为典型代表的爬升模架设备在超高层建筑建造中发挥了关键作用。针对目前爬升模架设备计算分析建模效率低的问题,介绍了一种基于Midas/Gen mgt文件的交互式建模方法。首先对目前爬升模架设备计算分析两种常规建模方法进行了介绍。其次介绍了mgt命令和mgt文件的交互式建模方法,重点对mgt命令建模的框架和格式进行了分析。最后结合实际超高层工程验证了本文方法的有效性,工程应用表明该方法能够大幅度提升建模效率且能应用于精细化计算分析。