平板网架结构的自由振动

本文将平板网架简化为夹层板,运用变分原理推导出两向正交正放类网架结构的运动方程,并求出简支矩形网架自由振动的固有频率的公式,通过数值计算和拟板法结果做了比较,结果表明平板网架结构承受动荷的性能很好。     

大空间网架结构火灾全过程模拟

网架结构是大空间建筑的重要结构形式之一,对网架结构进行火灾下的受力性能分析是网架设计与修复加固的重要内容.现以某实际工程网架结构为研究对象,应用FDS流体模拟计算软件,分析获得网架各节点温度-时间曲线,并考虑防火涂料对钢材实际受热温度的影响,运用ABAQUS有限元结构分析软件,对网架结构在火灾过程中受力性能、位移变化及塑性应变发展状况进行分析研究,依据结构鉴定等级标准判定过火结构的损伤程度,提出修复建议.     

样条配点法在正交正放类

在文献［１］的基础上探讨了正交正放类网架的静力计算问题。文中采用网架的拟夹层板连续化模型，网架的静力控制方程采用六阶偏微分方程，应用加权残值法中的样条配点法计算网架的挠度和内力。文中给出若干算例，计算效果良好。     

火灾下大跨度钢桁架拱桥结构性能分析

为研究汽车火灾对大跨度钢桁架拱桥结构受力性能的影响,以主跨为240 m的某下承式钢桁架拱桥为研究对象进行受火分析计算. 首先利用火灾模拟软件FDS对两种典型火灾场景进行数值模拟获得火灾温度场分布,然后通过有限元瞬态热分析确定火灾区域构件的温度分布,再通过ABAQUS热-结构耦合分析桥梁在不同火灾场景下结构性能的变化. 结果表明:钢桁架拱肋在油罐车火灾作用下受火构件的最高温度达540 ℃;主要传力构件在温度为430 ℃时屈服,达到承载能力极限状态,热膨胀效应与内力重分布导致附近构件的应力增幅达60~180 MPa;桥面竖向位移变化最大为115 mm,最大横向高差为108 mm. 油罐车火灾主要对火源附近3根吊索的温度场产生影响,受火吊索索力减小使得桥面下挠33 mm,主梁应力增大35 MPa.     

样条配点法在正交正放类

在文献的基础上探讨了正交正放类网架的静力计算问题。文中采用网架的拟夹层板连续化模型,网架的静力控制方程采用六阶偏微分方程,应用加权残值法中的样条配点法计算网架的挠度和内力。文中给出若干算例,计算效果良好.     

用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土板火灾后受力性能

研发了600℃时强度不低于常温强度的无机胶,并用其粘贴CFRP布加固混凝土板。对4块已进行过火灾下耐火性能试验的加固板进行了火灾后受力性能试验。描述了用无机胶粘贴CFRP布加固混凝土板火灾后受力破坏过程,获得了加固板火灾后受弯承载力试验值和荷载-跨中位移变形曲线。进行了加固板火灾后受弯承载力分析。试验与分析表明,在CFRP布历经温度低于300℃时,用无机胶粘贴的CFRP布与混凝土板火灾后仍能共同工作,CFRP布的强度能够充分利用。在此基础上,提出了与试验结果吻合较好的承载力计算公式和刚度计算方法。     

水下爆炸冲击波载荷作用下船底板架的塑性动力响应

为研究水面舰船结构抗水下爆炸的能力,建立了典型水面舰艇底部板架结构在水下爆炸冲击波作用下的塑性动力响应计算模型.模型以能量法为基础,将底部板架的响应过程分成整体变形和局部变形2个部分,根据两者的不同特点,分别采用骨架梁模型和固支矩形板模型进行计算,并引入能量分配机制,对两者所吸收的能量进行分配.为验证理论模型,建立了船底板板架的有限元模型,采用MSC.Dytran进行数值模拟,结果吻合较好.该计算模型可为水面舰艇船体典型结构抗冲击性能评估提供一定的依据.     

新型"人字"支撑复合结构空间静力性能分析

针对用于代替黏土砖住宅结构的新型"人"字支撑复合结构进行了空间建模分析及其空间结构静力性能分析.通过建模分析,提出了空间楼板单向传力的建模方法,解决了有限元软件无法模拟单向板的问题.然后计算了新型复合结构在六种静力荷载组合工况作用下的内力和位移,结果表明,空间复合结构在各种荷载组合工况下,其梁的最大挠度小于规范值,顶点最大水平位移及最大层间位移均小于框-剪结构的规范限值;梁、柱、支撑仅需要构造配筋,其受力主要考虑"恒载 满跨活载"及"恒载 0.9(风载 满跨活载)"组合工况.因此空间复合结构具有良好的刚度和受力性能.     

门式刚架钢结构火灾下整体力学性能分析

为了解决现行防火设计规范中门式刚架钢结构经济性、科学性相对较低的问题,对门式刚架钢结构进行了火灾下整体力学性能分析,建立了一系列具有典型跨度、高度的门式刚架结构模型,对火灾燃烧1 h过程中结构的受力性能进行了计算和分析,得到了门式刚架结构火灾下应力和变形的变化规律及其破坏模式,并结合现实火灾实例对围护结构在火灾下对结构力学性能产生的影响进行了讨论．     

层间黏结性能对夹层管屈曲传播的影响机理

为了研究层间黏结性能对夹层管屈曲传播的影响,通过深海压力舱小比例模型试验,测得不同层间黏接情况下夹层管试件的变形形态和压力-体积变化曲线.利用有限元软件ABAQUS,建立外压作用下夹层管的三维数值模型,采用非线性弹簧单元模拟轴向和环向层间黏结性能,数值模拟分析夹层管试件的局部屈曲失稳和屈曲传播过程,得到试件的变形形态和压力-体积变化曲线,与试验结果吻合较好.采用建立的数值模拟方法,分析不同层间黏接情况下夹层管的屈曲传播过程.结果表明：良好的层间黏结性能可以使夹层管各层间有效传力和协调变形,显著提升结构的整体受力性能,提高夹层管的屈曲传播压力,具有更好的承压和变形能力.     

Theoretical analysis and numerical simulation on behaviour properties of large span cable-supported structures under fire conditions

Large span cable-supported structures have been developed rapidly in China, and they always adopt high-strength steel cables as structural members. However, the modulus of elasticity and yield strength of steel material will decrease seriously under fire conditions while fire protection is unlikely to be provided for steel cable. Several typical large span cable-supported structures such as cable truss, beam string structure and prestressed cable net are studied on their structural behaviour in this paper. Theoretical formulae are derived in terms of geometrical and material nonlinearity with high temperature effect. Finite element models are also established to simulate the structural performance under fire conditions. The calculation formulae for fire-resisting design are suggested for these three types of structures, while displacement and prestressed force variation rules are also given.     

火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算

由于火灾高温导致钢材弹性模量减小,单层网壳结构在火灾下更容易发生整体失稳现象,为了获得火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算方法,分析了单层网壳结构火灾高温下有限元计算的原理,对K8型单层网壳结构在整体不均匀温度场和局部高温两种典型火灾升温情形下的弹塑性稳定承载力进行了系统的计算分析和对比,并在此基础上,借鉴常温下K8型单层网壳火灾下弹塑性稳定承载力的计算表达式,得到了火灾下弹塑性稳定承载力的具体计算公式.     

基于模糊聚类的网架结构动力失效模式识别

针对网架结构在动力荷载作用下失效模式的表述不明确的问题,通过分析动力失效机理,给出确定结构动力失效特征指标的原则,将特征指标归纳为塑性应变能、塑性杆件比例以及结构破坏前最大节点位移.基于模糊等价聚类的原理,应用多种相似性判定式分析特征指标之间的关系,建立模糊等价矩阵.根据最大树法和贴进度对失效模式进行分类和识别.对18个网架结构的分析结果表明,利用绝对值指数法进行模糊等价聚类,可以有效地识别网架结构动力失效模式,将其由自然语言描述转化为明确的数值表述.     

抗震结构非线性随机反应及动力可靠性分析

本文在考虑了地震发生的随机性,以及地震烈度所对应的加速度峰值为随机变量,并进行了统计分析的基础上,建立了结构在设计使用期内可靠性分析的一般表达式。给出了多层剪切型钢筋混凝土框架结构的非线性随机地震反应的计算方法,并基于弹塑性变形破坏机制、变形和滞变能耗双重控制破坏机制,相应地提出了可靠性分析的计算方法。     

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。     

基础隔震层附加黏滞阻尼器结构优化设计方法

为合理有效地进行基础隔震结构隔震层黏滞阻尼器设计,提出一种根据隔震层位移和剪力设计侧重需求确定阻尼器参数的优化设计方法.针对隔震层设置黏滞阻尼器的基础隔震结构建立地震能量平衡方程,给出由地震结束时刻总输入能量预测隔震层最大位移与总剪力系数的简易方法,并利用动力时程分析验证预测法的准确性,结果表明阻尼器附加阻尼比越大则预...     

复合载荷下高耸结构p－△效应的精确解析

高耸结构，如电视塔、烟囱、塔式起重机等，柔性较大，由于这种结构同时受侧向力和竖直压力联合作用，分析中必须考虑其p-△效应，给出了这种结构在同时受竖直压力、侧向集中力、侧向均布力和顶部力矩等复杂载荷作用时，结构变形的精确解析计算公式．     

火灾升降温及灾后全过程网架结构力学性能分析

建立了考虑升降温和火灾后网架力学性能分析的有限元模型,并对网架的变形模式、应力重分布规律和火灾后的破坏方式进行了研究.分析表明,升降温过程中网架出现了明显的应力重分布和残余应力,火灾后加载时网架出现了明显拉力膜效应,受火后部分杆件由于受冷收缩,拉力增加,可能引起网架的破坏,在火灾后的修复加固中应予以注意.     

大空间结构钢屋盖火灾下温度场计算方法研究

为了研究大空间结构屋面钢构件火灾下温度场的简化计算方法,把国内外现有用于“室内火灾”温度场的简化计算公式和方法,应用于典型尺寸的大空间结构模型,并与数值模拟结果进行比较。给出了对各种方法的计算准确性的分析结果,并从理论和原理的角度对各种方法的优劣进行了综合评价,提出了进一步修正的方向。