单层折面网壳结构动力特性及地震响应分析（英文）

单层折面网壳是近年来兴起的一种由三角形折面网格组成、外形如宝石群或宝石晶体的单层网壳结构.对单层折面网壳结构的自振特性及地震作用下的结构响应进行了研究,对比了增加环杆对结构自振特性的影响,并对单层折面网壳结构在多维地震输入下的时程响应进行了分析.研究表明,单层折面网壳结构基本体系竖向刚度偏弱,而增加环杆对结构刚度有明显提升,且增设环杆后结构地震力峰值、动静比及结构位移均有不同程度的减小.     

一种预应力单层折面网壳结构的简捷计算方法及试验研究

宝石群单层折面网壳外形犹如宝石晶体,是一种近年来兴起的由一系列三角形折面网格单元组成的单层网壳结构。经研究发现,在该单层折面网壳结构基本体系内设置若干圈环索,可优化其受力性能、提升结构刚度进而达到优化结构设计的目的。通过研究该结构构形特点,提出了基于简化杆系计算模型的预应力体系计算方法,可以方便地确定不同预应力分布下网壳结构的内力及位移,同时可进行预应力优化设计,并通过模型试验验证了该方法的可靠性。     

一种预应力单层折面网壳结构的试验研究

单层折面网壳是近年来新兴起的一种由三角形折面网格组成、外形如宝石群或宝石晶体的单层网壳结构。为改善单层折面网壳的受力性能、提高结构刚度、优化结构设计,可在其基本结构体系的基础上增设若干道预应力环索。以铰接B6,8型单层折面网壳为例,通过模型静载试验验证了理论分析的可靠性,对比分析了结构施加预应力前后的受力性能,并在施工张拉模拟试验的基础上给出了合理可行的张拉施工方法。     

一种单层铰接折面网壳结构的试验研究

形如深圳大运会体育馆的单层折面网壳结构其基本构形的铰接体系为空间静定桁架结构,为改善该类单层折面网壳的受力性能、提高结构刚度,可在基本体系的基础上增设若干道环杆.对铰接单层折面网壳结构基本体系及环杆加强体系进行进行了全跨、半跨荷载下的静载试验及动力特性试验,并将试验实测数据与理论分析结果进行了比较分析.结果表明,实测数据与理论分析之间差异较小,模型设计和试验方法合理,理论分析方法正确.     

环向折线形单层球面网壳及其结构静力简化计算方法

环向折线形单层球面网壳是单向折线形网架结构在曲面结构构形中的拓展,兼有双层网壳和单层网壳受力特性。通过结构构形研究和机动分析,提出了在轴对称条件下基本结构体系的简化杆系计算模型及其分析方法。为改善结构的受力特性,在基本结构体系的基础上,增设若干道环向杆件,形成环向折线形单层球面网壳的加强结构体系。通过算例分析,对比研究了在不同荷载工况下和厚跨比对结构体系受力性能的影响。研究结果表明：环向折线形单层球面网壳的基本结构体系是一种静定空间桁架结构;揭示了环向折线形单层球面网壳基本结构体系的组成规律、受力特性,给出了加强结构体系的合理加强方案;所提出的简化计算方法,可精确求解网壳的内力和位移。     

一种矩形平面弦支柱面网壳的形体及受力特性研究

弦支穹顶是一种典型的由索、杆、梁单元组成的空间结构,可充分发挥预应力技术的优势来提高单层网壳的刚度和承载能力.近年来已有较多的研究和工程应用,如用于体育建筑、会展建筑等,但其建筑平面多为与穹顶球面(椭球面)网壳相应的圆形平面(椭圆形平面),比较单一,影响了推广应用范围.本文提出一种由上部单层柱面网壳和下部弦支体系组合而成矩形平面的弦支柱面网壳,对其结构型体进行了研究.根据单层柱面网壳网格类型和弦支形式提出了n环弦支单向斜杆正交正放网格型柱面网壳、n环弦支两向正交正放网格型柱面网壳、n环弦支联方网格型柱面网壳、n环弦支三向网格型柱面网壳等四种弦支柱面网壳.以单跨单波三环弦支单向斜杆正交正放网格型为例对弦支柱面网壳的受力特性进行了深入研究,探讨了预应力水平、杆件截面、矢跨比等参数变化对弦支柱面网壳内力和变位的影响,并对其特征值屈曲、非线性屈曲和基本模态进行了分析.分析研究结果表明,矩形平面的弦支柱面网壳是一种技术经济指标优越、有推广应用前景的新型空间结构.     

浙江科技学院学生活动中心屋盖结构方案设计

针对浙江科技学院学生活动中心的折面形屋盖,分别提出了矩形钢管单层折面网壳、主次桁架和双层网架+局部单层网壳等三种不同的结构设计方案.本文从结构合理、专业协调、便于施工并满足业主需求等角度全面进行了复杂折面屋盖的结构方案比较及优化,力求获得一种能充分体现结构的力学性态和优势、最优的经济效益,并满足建筑的空间视觉与美观要求的结构形式.本文研究可为复杂折面形屋盖结构的初步设计与多方案比较提供依据.     

中心环-套筒节点单层网壳结构稳定性研究

将装配式节点中心环-套筒节点引入到K8单层网壳结构中,建立装配式单层网壳结构数值模型。研究中心环-套筒节点单层网壳静力稳定性能,并与刚接单层网壳结构进行比较。讨论矢跨比和跨度对结构整体稳定性能的影响。研究结果表明:最大适用跨度下中心环-套筒节点单层K8球面网壳稳定承载力约为刚接结构的62%。随矢跨比的增大,装配式单层网壳结构稳定承载力增大,结构稳定承载力随着跨度的增大而减小。     

节点刚、铰接时环向折线形单层球面网壳静力和稳定性能的分析研究

环向折线形单层球面网壳是一种新型的具有双层网架和单层网壳特点的空间桁架体系,结构分析简捷,加工制作方便,建筑造型优美,有推广应用前景。专门研究了当节点采用不同连接方案时,即当构成4种节点形式与杆件特性的连接构造时对环向折线形单层球面网壳基本结构体系和加强结构体系静力和稳定性能的分析,可进一步了解这种单层网壳结构的受力特性,也是对现行《空间网格结构技术规程》(JGJ 7—2001)第3.1.8条强制性条文规定单层网壳应采用刚接节点的讨论,并得出一些对工程设计有重要参考价值的结论。     

环向折线形单层球面网壳结构的试验研究

环向折线形单层球面网壳的基本结构体系兼有单、双层球面网壳结构的受力特性,且节点为铰接,是一种新型的静定空间桁架结构.为改善结构受力、满足构造要求,可在基本结构体系基础上增设内圈环杆.本文对内圈环杆加强的环向折线形单层球面网壳结构进行了全跨、半跨荷载下的静力加载试验,并将试验数据与理论分析结果进行对比.分析结果表明:该结构具有良好的受力性能,试验数据与有限元分析结果之间的差异较小,理论分析正确.     

深圳大运中心体育场钢屋盖设计难点与分析

深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构,最大悬挑跨度68.4m,用20个球铰支座支撑,具有稳定问题突出、多项技术超规范设计特点.为了结构安全、经济,并具有良好抗风、抗震性能,通过计算分析,研究了结构找形和增设肩谷环梁前后的整体结构动力及静力性能、支座反力等.结果表明:结构体系稳定、安全;悬挑挠度限值的确定经济...     

单层网壳结构稳定性分析

介绍了网壳结构非线性全过程分析的理论和方法,利用大型通用有限元分析程序对单层球面网壳结构进行建模及求解,通过分析单层球面网壳的载荷-位移曲线,对单层球面网壳的失稳形态和稳定性能进行了研究,对影响单层球面网壳稳定性的多种因素进行了分析和总结,指出影响单层球面网壳稳定性的几个主要因素,较精确地确定单层球面网壳结构稳定性极限承载力,提出的简便计算公式。     

深圳大运中心体育场钢屋盖整体稳定性能研究

深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构,悬挑跨度51.9m到68.4m,与混凝土看台完全脱开,依靠20个球铰支座,支承在标高6m的混凝土平台处,边界约束少、传力路径复杂、整体稳定问题突出.依据特征值屈曲分析确立了初始几何缺陷的不利分布,利用非线性有限元系统分析了结构整体稳定性能,并研究了关键部位、重要杆件对整...     

世界大学生运动会主体育场施工过程模拟分析

世界大学生运动会主体育场具有大悬挑、折面刚度大以及自重产生内力所占比例大的结构特点,其施工过程中的内力和变形变化复杂,时间效应和路径效应对结构的影响相对较大,因此在施工过程模拟分析中不能仅考虑成型结构在不同荷载组合下的受力和变形.采用一次性建模法跟踪模拟世界大学生运动会主体育场的施工过程,得出结构内力和变形的发展趋势及...     

深圳大运中心体育场空间钢结构杆件计算长度研究

深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构.由三角形平面以各种倾斜弯折组成,且该平面内设置小三角形网格,由焊接组合箱形断面的次杆件连接在面面交线的四分点.位于面面交线的主杆件稳定受到两端边界条件、面内次杆件、面面夹角的角度等诸多因素影响.目前规范还没有对该类复杂边界条件杆件计算长度的规定.根据变轴力两端铰接的稳定...     

深圳大运中心体育场钢屋盖结构设计若干关键技术研究

深圳大运中心体育场钢屋盖采用单层折面空间网格结构.80多吨的超大铸钢节点密切结合铸造工艺特点,通过有限元计算分析和节点构造等的优化提高节点质量.对碗盖球的铸钢球铰支座进行包括接触的弹性和弹塑性有限元分析,提出了简化接触边界条件的弹性阶段实用计算方法,采取了支座充分转动和防脱臼措施.对钢板热成型圆管进行了材质比较、成型后...     

弦支网壳结构的静力分析

待建的安徽大学体育馆钢屋盖是由单层六角锥形网壳和索杆张拉结构组成的新型弦支网壳结构。应用有限元软件ANSYS对该屋盖结构进行了考虑几何非线性的静力分析,分析了单层网壳各组成部分对结构所起的作用及索杆结构对结构力学性能的改善作用,提出空间结构概念设计的几个方面,供结构设计参考。     

折板空间网壳在大跨钢结构中的应用综述

在当今中国,各种体育设施和文化场馆借由大型综合性运动会和博览会的契机不断涌现,出现了不少新型空间结构,折板空间网壳结构便是其中之一。本文以已建成的折板空间网壳结构和已完成设计的工程项目为背景,对已建成的折板空间网壳结构进行梳理,探讨结构与建筑造型之间的关系,对其应用前景进行展望。     

世界大学生运动会主体育场结构施工若干关键技术研究

世界大学生运动会主体育场钢屋盖采用单层折面空间网格体系。采用一次性建模法跟踪模拟世界大学生运动会主体育场的施工过程。通过有限元分析考虑临时支撑柱、连系桁架以及看台支撑对结构的影响。对施工吊装进行了分析,总结了结构施工中的难点,并对铸钢节点进行了分析。研究表明：将应力监测点设置在临时支撑的较低位置而非主体结构上,可以有效地指导施工;临时支撑对结构影响显著;采用容许应力法确定吊绳截面尺寸,通过人为扶正的办法可以解决平面外位置偏离问题,而拼装结构的平面内稳定可以通过加设临时连杆实现。利用卡环将吊绳直接锁在构件上进行吊装;铸钢节点的最大应力未超过屈服应力,具有较高的安全储备。