Form finding and key parameter analysis for concave wheel-spoke shaped pretension structure system

为了解内凹形轮辐式张拉结构的受力性能,建立内凹形结构体系的初始预应力与构型的近似关系,实现结构的初始预应力快速估算,采用参数化设计软件并编制的找形分析插件,找到合理的结构形态和预应力分布。同时对结构基本体系的关键参数进行分析,得出关键参数的合理取值范围。分析结果表明,索桁架的上、下径向索在控制矢跨比的条件下可以采用悬链线、抛物线和圆弧线;根据建筑造型和受力性能分析,在实际工程中建议索桁架的上、下径向索采用抛物线;结构上径向索的矢跨比合理取值范围为1/40~1/20,下径向索的矢跨比合理取值范围为1/40~1/30;内凹形轮辐式张拉结构径向索桁架合理取值为32~44榀;结构外压环与上、下内拉环的高差比值 c₁/c₂ 合理取值范围为1.0~1.5,在该取值范围内,上、下径向索的预应力值相差在30%以内,结构内力分布比较均匀,刚度较好。     

大跨度预应力住宅结构体系最大适用高度研究

按现行规范及异形柱结构技术规程,设计了两栋大跨度预应力异形柱住宅结构,并采用基于柔度法的纤维模型梁柱单元计算了在不同水准地震作用下结构的响应。采用异形柱轴压比、结构弹性最大层间位移、构件截面抗震设计、结构弹塑性最大层间位移四个指标,综合考虑设计、施工及造价等因素确定了该结构体系的最大适用高度,为该结构体系设计指南的编制提供了参考依据。     

异形柱框架-剪力墙结构的剪力墙适宜高度分析

针对采用异形柱框架-剪力墙结构体系的工程实例,利用PKPM结构设计与分析软件对截断上部几层剪力墙的结构模型进行了计算分析,探讨了剪力墙的适宜高度,提出了适当取消结构上部几层剪力墙对整个结构的有效刚度几乎没有影响,剪力墙不必贯通结构全高,可根据具体情况进行删减。     

异形柱节点受力机理与破坏形式浅析

简要介绍了异形柱节点的分类和破坏形式,通过对异形柱节点受力机理的研究和影响抗剪承载力因素的探讨,以更好的理解实际工程中对于异形柱的设计应用问题。     

钢筋混凝土异形柱框架结构地震反应分析

以某框架结构为研究对象,针对不规则异形柱框架结构的受力性能作出较细致的研究,分析了不规则钢筋混凝土异形柱框架结构在多遇地震作用下的反应及抗震性能,得出在结构设计中应考虑扭转因素的结论。     

真实材料参数的薄膜结构找形分析法

介绍了利用非线性有限元法进行薄膜结构找形分析的相关理论和相应的有限元计算公式。首先从投影面开始提升控制点到指定位置而得到找形曲面，在此过程中为保证收敛的实现采用虚假的弹性模量从而得到一初始曲面，接着输入真实的弹性模量而得到最终的曲面，由此提出了二次找形的概念。指出二次找形后得到的曲面和一次找形后得到的初始曲面十分接近，但只有通过二次找形后得到的曲面才是在工程实践中能够真正实现的形状，并通过理论和工程算例证明了本方法的正确性和有效性。     

自由度匹配技术在框架结构损伤识别中的应用研究

实测自由度与理论自由度不匹配是结构损伤识别技术应用于实际工程中的一大难题,模型缩聚和模态扩阶技术是解决这一问题的主要方法。通过单层框架结构有限元模型的数值模拟,利用振型转角差损伤识别方法,较好地实现了测试信息不完备情况下的框架结构损伤识别。结果表明,利用Guyan减缩法与模态扩阶法进行自由度匹配后再进行损伤识别,其结果非常准确,可以应用于框架结构的损伤识别。     

后张拉预应力成形鞍形网壳的成形试验研究

本文介绍了一种新型预应力网壳--后张拉预应力成形网壳,其基本结构形式是单弦杆网架,由单层弦杆和平面外腹杆组成.试验网架在地面拼装,预应力索布置于下弦层,张拉得到鞍形网壳.在前人研究的基础上,对网架模型进行了预应力成形试验研究,测试了应力和变形.试验结果表明,施加较小的预应力,网架即由平面成为马鞍形曲面.马鞍形的形成主要是上弦杆的弯曲变形所致.     

钢框架-K形支撑结构体系抗震性能试验研究

为实现钢结构住宅中不凸梁凸柱的建筑效果,采用小截面钢构件组成的钢框架-K形支撑结构体系,通过K形钢支撑的设置,有效减小了构件截面尺寸。为研究钢框架-K形支撑结构体系的抗震性能,选取其中典型的抗侧力单元,制作足尺模型进行拟静力试验,并采用ABAQUS软件对其抗震性能进行有限元分析。研究结果表明：该结构体系可实现多遇地震弹性、罕遇地震不倒的设计目标,当结构位移角达1/30时仍可保持承载能力,表现出良好的抗震性能;按照斜向支撑、竖杆、框架梁柱的顺序依次屈服,斜向支撑可有效保护主体框架;位移延性系数为10.0,滞回曲线饱满;当位移角为1/50时,等效阻尼比为18.9%,耗能能力优异。     

Experimental study on seismic performance of steel frame- K-shaped brace structure system

为实现钢结构住宅中不凸梁凸柱的建筑效果，采用小截面钢构件组成的钢框架-K形支撑结构体系，通过K形钢支撑的设置，有效减小了构件截面尺寸。为研究钢框架-K形支撑结构体系的抗震性能，选取其中典型的抗侧力单元，制作足尺模型进行拟静力试验，并采用ABAQUS软件对其抗震性能进行有限元分析。研究结果表明：该结构体系可实现多遇地震弹性、罕遇地震不倒的设计目标，当结构位移角达1/30时仍可保持承载能力，表现出良好的抗震性能；按照斜向支撑、竖杆、框架梁柱的顺序依次屈服，斜向支撑可有效保护主体框架；位移延性系数为10.0，滞回曲线饱满；当位移角为1/50时，等效阻尼比为18.9%，耗能能力优异。     

门式刚架轻型钢结构工业厂房柱脚抗剪试验研究与理论分析

本文对门式刚架轻型钢结构工业厂房柱脚抗剪机理进行了试验研究和理论分析。由试验结果可知,柱脚具有一定的嵌固性,可传递部分弯矩。柱脚实际存在的弯矩使柱脚一侧锚栓受拉,另一侧底板反力相应增大,从而使柱脚摩擦力即柱脚抗剪承载力得到提高。根据柱脚抗弯刚度计算公式,本文提出了柱脚简化计算模型,由此模型求得考虑柱脚转动约束后的底板反力,从而进行柱脚摩擦抗剪计算。根据试验研究及理论分析,本文得出了柱脚实际存在的弯矩对其抗剪承载力有很大提高的结论,提出了考虑柱脚转动约束影响下的柱脚抗剪计算方法,并提出了可以免设柱脚抗剪键的设计建议。     

框架结构施工中的质量隐患分析与预防措施

就框架结构施工中容易忽视的结构安全隐患和质量隐患进行了原因分析，并提出了相应的预控措施，指出只要掌握隐患产生的原因，进行理论概念分析，提前预控分析，就会尽快消灭隐患。     

钢结构高效装配减震体系拟动力和静力试验研究

针对装配式钢结构中广泛应用的钢框架箱型柱全熔透焊接的传统连接技术存在热影响区力学性能差、施工效率低、人工成本高、污染环境等关键问题,课题组提出芯筒式全螺栓连接节点,结合中间柱摩擦阻尼器减震技术,构建一种高效装配式减震钢结构体系。以工程实例为原型结构,对其中一榀进行0.7倍缩尺,对钢结构高效装配减震体系试验框架进行拟动力和拟静力试验研究。研究表明在El-Centro波8度(0.2g)多遇、设防、罕遇和8度(0.3g)罕遇地震作用下,试验框架表现出良好的刚接性能,拟动力试验结束后基本无塑性损伤。拟静力试验大变形情况下,试验框架滞回曲线呈双线性,结构主要通过阻尼器进行耗能,试验结束时,除柱脚应变较大外,节点域以及梁和中间柱位置几乎保持弹性状态。结果表明钢结构高效装配减震体系节点有良好的受力性能,中间柱型阻尼器发挥了耗能作用。     

对异形柱框架结构设计的综合分析

从异形柱结构体系的优点出发,对异形柱结构形式、受力性能、计算分析、轴压比控制、结构构造及节点核心区受剪承载力分析进行了探讨,对建筑结构设计具有指导意义。     

剪力墙平面布置对异形柱框剪结构地震响应的影响分析

通过调整某异形柱框架-剪力墙结构的剪力墙布置方案,进行改进后模型的模态分析和弹性时程分析,研究剪力墙和异形柱不同平面布置对地震响应的影响。分析发现,改进后模型的抗震性能显著提高,底部剪力变化不大,最大楼层位移和结构自振周期得到明显改善,最大楼层位移值减小14.4%,自振周期减小4.34%。     

异形柱结构受力分析与设计探讨

论述了异形柱结构形式的受力特点 ,分析了结构计算、构造的相关问题 ,指出只有正确掌握计算分析方法和截面配筋 ,其结构才能有可靠的安全保证。     

工程项目全寿命周期费用结构体系研究

全寿命周期费用结构体系是工程项目全寿命周期费用管理的重要方法。以南京地铁1号线建设项目为依托,提出二维费用结构矩阵和费用映射模型构成的工程项目全寿命周期费用结构体系。运用此方法,可以实现项目全寿命周期费用的跟踪管理,及时掌握项目全过程的费用情况;可以在不同的层次组织汇总项目费用信息,对项目费用进行分层次分析与控制;可以在项目不同阶段对任意层次的费用控制单元的费用要素进行管理,实现工程项目全寿命周期费用的优化管理。     

混凝土异形柱结构的抗震性能分析及概念设计

介绍了混凝土异形柱结构的概念,针对异形柱结构的力学性能、承载力及节点承载力等影响抗震性能的关键因素进行了分析,并指出了异形柱结构抗震设计时需注意的问题,促使其满足高烈度地区的抗震设防要求。     

广州新白云国际机场航站楼结构分析的关键问题

本文介绍了广州新白云国际机场航站楼结构分析的四个关键技术问题,并对前三个关键技术问题进行了非线性有限元分析。四个关键问题是:主楼结构整体稳定性、连接楼结构整体稳定性、膜张拉对结构的影响以及梭形钢格构柱稳定极限承载力的确定。有限元分析结果表明,主楼三角形桁架屋盖的侧向稳定性较低,需加强屋面压型钢板的抗剪刚度以提高其稳定承载力。应用本文提出的膜简化计算模型有效地分析了刚性骨架支撑的张拉膜结构,本文同时对钢桁架下弦端部实心棒节点进行了弹塑性分析。