索膜结构在中国中部花木城工程的运用与研究

文章介绍的索膜结构是目安徽我省已建成的最大一个索膜结构,提出找形分析的计算方法及分析软件,在索膜结构的裁剪分析中提出最优化的分析方法,并对索膜结构的质量控制及维护作了详细介绍.     

大跨索膜结构非线性分析与施工方法

鉴于目前对足尺的索膜结构开展试验和理论分析的较少,本文结合具体工程对30m跨的足尺索膜结构进行了仿真分析,基于三点假定建立了索膜结构的有限元模型,通过施加温度荷载的方式实现索膜找形,在找形基础上进行自平衡非线性求解,得到变形和应力的分布规律,最后给出节点和支撑构件的施工方法,本文的研究既能为完善空间结构提供理论支撑,同时又可为类似工程设计和施工提供借鉴。     

适时考虑索找力的索膜结构找形方法

实际索膜工程的找形分析,不仅要得到稳定的结构形态,还要得到合适的索的预张力分布。基于非线性有限元找形理论,提出适时考虑索找力的索膜结构找形方法。首先根据是否考虑及何时考虑索找力,分3种情况对一个小品膜结构进行找形分析,发现只有适时考虑索找力的找形方法可以得到形态稳定、索张力分布合理的结构形态。然后采用新方法对大型索膜结构"佛山世纪莲花"体育场屋盖结构进行分析,发现新方法可以快速有效地对大型索膜工程进行找形和找力分析。     

双向多跨连续索桁架-索网结构体系及工程应用

双向多跨连续预应力索桁架-索网结构体系是一种新型结构体系,该结构体系双向由索桁架正交形成矩形网格,每个矩形网格内为鞍形索网结构;通过天津一汽丰田停车场中索桁架-索网结构体系的应用表明,该结构体系具有用钢量低、施工周期短、造型美观等优点,使用效果良好.     

考虑整体分析的索膜结构的找形

利用非线性有限元基本原理建立了钢-索-膜结构的有限元模型,推导出了考虑钢-索-膜整体分析的索膜结构的找形方法,并利用有限元软件ansys找形,对比说明了整体分析找形的必要性,并验证这种方法找形的可行性.     

台州大学风雨操场张拉膜屋盖设计与分析

以台州大学风雨操场为背景,介绍了该张拉膜结构屋盖的设计过程。针对其跨度大、支撑结构较柔的实际情况,提出采用面内稳定索辅助脊索、谷索共同承力的结构形式。结合风洞试验的数据结果,对三种找形方案在不同工况下的受力性能进行比较分析,结论可供同类工程参考。     

索结构找形分析的精确单元方法

索找形问题是索结构分析中所要解决的首要问题,在给定边界条件下,所施加的预张力和外部荷载通过调节索的 形状来平衡。本文研究索结构初始形状确定的精确有限单元法,对于常见的荷载形式,构造了线性和非线性两大类共5种 单元,适用于一般的索结构找形计算,并且可以给出精确的解答。本文通过将水平方向和竖直方向的平衡方程解藕,得出 了索单元的精确描述格式,并保证了索结构形状的唯一性。文中以索结构内部结点坐标作为基本未知量,以结点平衡方程 为基本方程,通过直接求解单元的平衡微分方程得到单元刚度矩阵的解析表达式。对于由线性单元组成的索结构,其基本 方程为线性,可直接求解;对于含有非线性单元的索结构,其基本方程为非线性,需通过迭代求解,文中构造了相应的 Newton法迭代格式。本文方法所需单元数目少,计算量小,所得到的解答为数值精确解。数值算例表明本法稳定可靠。     

某复杂钢结构网架设计方法研究

某复杂钢结构网架在建筑上造型独特,结构上存在许多大跨度、大悬挑部分,杆件受力情况复杂;结构受风面积大、阻尼比小,自振周期又与自然风的卓越周期非常接近,属于风敏感结构.从结构找形、数值风洞和结构整体有限元分析3个方面介绍该工程的钢结构网架设计,总结该类结构的设计要点:利用反向重力荷载找形技术保证网架杆件受力的合理;在方案阶段通过数值风洞仿真计算获得建筑物表面的风荷载数据,提高有限元计算的可信度;利用通用有限元软件ANSYS对结构进行静力分析、温度分析及动力分析.为方案评定和进一步深化设计提供参考.     

某复杂钢结构网架设计方法研究

某复杂钢结构网架在建筑上造型独特,结构上存在许多大跨度、大悬挑部分,杆件受力情况复杂;结构受风面积大、阻尼比小,自振周期又与自然风的卓越周期非常接近,属于风敏感结构。从结构找形、数值风洞和结构整体有限元分析3个方面介绍该工程的钢结构网架设计,总结该类结构的设计要点:利用反向重力荷载找形技术保证网架杆件受力的合理;在方案阶段通过数值风洞仿真计算获得建筑物表面的风荷载数据,提高有限元计算的可信度;利用通用有限元软件ANSYS对结构进行静力分析、温度分析及动力分析。为方案评定和进一步深化设计提供参考。     

双向多跨连续索桁架-索网结构静力分析

天津一汽成品车停放场悬索工程是双向多跨连续轴线柱间以劲性索桁架为柔性边界的新型索网结构,该结构双向索桁架正交形成矩形网格,每个矩形网格内为鞍形索网结构.介绍了索桁架-索网结构找形过程和对拉索预应力取值原则的探讨,并应用ANSYS对结构进行了考虑非线性静力分析和极限承载力计算.结果表明,索桁架作为结构的柱间连接,有足够的刚度承担竖向荷载以保证其结构的稳定,索桁架和鞍形索网能够很好地协同工作,结构具有较高安全性能.     

随州高铁站ETFE伞状索膜结构分析设计

随州高铁站主体结构采用伞状单元体索膜结构,为实现随州高铁站站房中伞状单元体,提出了一种大曲率索膜协同作用伞状单层ETFE膜结构方案.首先根据建筑方案,提出2种不同的布索方案.采用小弹性模量法对索膜进行协同找形分析,并对预应力态和荷载态下的索膜结构进行计算分析,对比了不同布索方案、不同膜厚度的ETFE膜结构的膜面...     

索桁架结构体系找形分析的节点位移法

平面索桁架以及南平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度法、动力松弛法等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中(如ANSYS).如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法(如力密度法、动力松弛法等)进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量法.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.     

动力松弛法在索膜结构找形分析中的应用

本文用动力松弛法和自行编制的分析程序进行索膜结构的找形分析。根据问题的边界条件假设结构的初始空间形状．并将其离散化．通过计算分析得到具体算例的稳定平衡形状各一些有意义的结论。     

索膜结构的二次找形法

本文首先分析索膜结构找形分析的几种主要方法,发现这些方法均没有考虑重力的影响,因此提出考虑重力作用的二次找形法,给出二次找形法的基本原理和计算框图,编制相应的程序,并通过两个算例来验证.算例分析发现,索膜结构在找形分析时,若考虑重力作用,膜面和索的曲率比未考虑重力时大,因此二次找形法获得的结果更接近实际的情况,同时该方法还具有收敛速度快、收敛性好的优点.     

索膜结构的D．R法找形软件开发

本文阐述了张拉索膜结构的初始平衡形态分析问题，用直杆索单元和平面三角形膜单元来建立模型，应用D．R法对索膜结构进行了找形分析，并据此开发了相应软件。通过典型算例和工程实例计算表明，具有较高的精度和实用性。     

稳定索加强的张拉膜结构设计与分析

以台州大学风雨操场屋盖为例 ,简要介绍了在跨度大、支承结构较柔的实际情况下 ,采用面内稳定索辅助脊索、谷索共同承力的张拉膜结构的设计过程。并结合风洞试验结果 ,对三种找形方案 ,即不采用稳定索、采用交叉稳定索、采用斜稳定索的结构形式在不同工况下的受力性能进行了比较分析。     

浅论21世纪的大跨度索膜结构

大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。文中对空间索膜结构的发展现状和前景作了简要概述。     

索膜结构的Ansys分析方法

索膜结构找形可以通过提升初始状态的指定点到指定位置的方法进行。在这个过程中小弹性模量理论得到了应用 ,最后真实的材料弹性模量必须能够重新赋予结构 ,以克服目前普遍应用小弹性模量不能恢复弹性模量真实值的不足。考虑到目前有限元通用程序的广泛使用 ,着重研究了这一方法在Ansys上的实现过程 ,为使用Ansys进行索膜结构设计提供了理论解释     

索穹顶结构体系发展的回顾与展望(上)

对索穹顶结构的发展历程和结构特点进行了介绍 ,按索穹顶结构的特点对其进行了分类。重点论述了索穹顶结构在找形分析和受力分析方面的理论、方法和进展。简要介绍了索穹顶结构的施工方法 ,并对我国索穹顶结构的研究状况进行了回顾与展望     

北京凯晨广场斜拉索钢结构天桥的静动力计算分析

采用 ANSYS 软件对北京凯晨广场预应力斜拉索钢结构人行天桥进行结构计算, 静力计算时预应力钢索采用仅能受拉而不能受压的三维双线性单元, 动力计算时采用反应谱法进行抗震分析, 结果表明满足设计要求。