凯威特型单层球面网壳在强震下的失效研究

动力强度破坏是网壳结构在遭受地震时的主要失效形式,准确的失效判别需要以基于材料损伤理论的分析为基础。为在动力时程分析中考虑材料损伤累积的因素,编制了基于有限元软件ABAQUS的用户材料子程序,具有较高的计算精度和较好的收敛性,实现了网壳结构考虑材料损伤的动力有限元分析。对单层球面网壳在强震下的失效特点进行了系统的参数研究,探讨了考虑材料损伤因素对网壳失效特征的影响;综合网壳失效时刻的多项特征响应,拟合了能够评估网壳动力损伤程度的损伤模型;基于损伤模型表示的网壳极限状态的物理意义,建立了适用于跨度40m的凯威特单层球面网壳强震失效判别准则,可用之判定网壳在强震作用下的失效极限荷载。     

巨型射电望远镜(FAST)反射面支承结构日照温度场效应分析

研究分析500m口径球冠状巨型射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope,简称FAST)反射面支承结构的日照温度场效应。借助ANSYS热分析模块,建立FAST反射面结构和实测周边地形的整体参数化有限元模型,计算最不利气候之一即夏季晴天无云天气各时刻的空气对流换热、太阳辐射、周围环境的长波辐射换热以及阴影遮挡等各种边界条件,在较为合理的结构初始温度场下,进行连续多天的时程分析,直至结构的任一点温度收敛于24h前的结果,并据此结果计算反射面结构温度变形和温度应力,给出日照下反射面形状拟合精度随时间的变化规律、结构应力的变化范围和分布规律。结果表明在日照下结构的温度场较不均匀,局部温差最高达到了11℃,较大地影响了反射面形状精度,为将来结构的设计、施工、监测以及控制提供了参考信息。     

大跨空间结构防火设计现状分析

针对民用公共建筑中大跨空间结构屋面防火设计问题,总结分析当前普遍采用的防火设计方法的基本出发点和实践效果,及仍存在的科学不足。在此基础上,针对不能满足新的工程实践的状况,指出了完善防火设防体系的需求,并从建筑防火整体视角对大跨空间结构屋面的防火设计给出了部分设计理念、方法的建议,可供工程防火设计借鉴。     

蒙脱土/β分子筛复合催化材料的合成与表征

以蒙脱土为原料，采用原位晶化的方法合成出蒙脱土／β分子筛介孔-微孔复合催化材料（MMT／β），利用XRD、SEM-EDS、N2吸附．脱附、FT-IR和NH3．TPD对该材料分别进行表征，指出它具有蒙脱土和β分子筛的双重特征；确实由蒙脱土与β分子筛复合而成，并非二者的机械混合；具有微孔和介孔两种结构；其酸性主要集中在弱酸和中强酸．强酸较少。对影响合成的因素分析结果表明，晶化时间、晶化温度和蒙脱土用量影响显著、通过调节蒙脱土含量，可调节该材料的孔性质。     

纵向地震下1000kV出线构架的输电导线#br# 耦合作用振动台试验研究

为研究纵向地震作用下输电导线的动力耦合作用对1000kV出线构架地震响应的影响机理并讨论不同输电导线垂跨比的影响,开展了缩尺比为1∶15的考虑输电导线动力耦合作用的单跨1000kV出线构架振动台试验研究,其中输电导线采用基于等效动力刚度的无质量弹簧模拟。试验采用人工质量相似模型并使用原材料,设计、加工了高精度的构架试验模型和输电导线等效试验模型,选取20条真实地震记录对试验模型进行纵向激励并采用白噪声记录进行扫频分析以检测结构的完好性。结合试验现象对比分析考虑与不考虑输电导线动力耦合作用的两类模型的结构响应,分析发现：输电导线与构架的动力耦合作用较强,削弱了构架的地震响应;随着垂跨比的减小,被悬挂系统耗散的能量增大,输电导线对构架的弹性约束增强,构架的地震响应进一步被削弱。此外,对试验模型进行数值重现分析,发现试验与数值所得的位移时程曲线拟合较好,结构最大位移误差较小,说明有限元方法可以较好地模拟输电导线的动力耦合作用。     

等级孔β沸石的制备与表征

对β沸石进行碱处理,得到具有介孔-微孔等级孔结构的β沸石,采用N₂吸附-脱附、FT-IR、XRF、NMR、XRD和TEM等手段进行表征。结果表明,碱度、温度和处理时间是β沸石孔结构的主要影响因素,随着碱度、温度和处理时间的增加,介孔比表面积先增加后降低,微孔比表面积和结晶度不断降低,平均孔径不断递增。在碱度0.5 mol·L^-1、温度50 ℃和处理时间5 h条件下,可以得到介孔孔径集中的β沸石。研究发现,介孔的产生是OH^-选择性地与沸石晶体中的硅反应,将部分骨架硅脱除而成,并对沸石的微孔结构造成破坏所致。     

山西三馆日照非均匀温度作用分析

研究分析了山西三馆(由自行车馆、体育馆、游泳馆及连接平台组成)在露天施工下的日照非均匀温度作用.依据结构实际几何尺寸、截面参数、材料热物理性能参数等,分析计算一天各时刻结构上的太阳辐射、空气对流换热等作用,提出了结构日照温度场有限元建模与分析方法,合理假定结构初始温度为早晨5∶30时的大气温度,进行连续24h的有限元时程分析,获得了一天各时刻结构的日照非均匀温度作用大小及分布.结果表明,在最热月7月晴天无云的最不利工况下,结构局部最高温度达到了50℃,最大分布温差达17℃.最终提出了结构合拢施工温度取值的合理建议,为工程施工方案和误差控制提供了温度荷载参考信息.     

基于MATLAB-GUI的大跨空间结构复杂节点智能分析系统设计

大跨空间结构节点往往呈现出复杂性和多样性,建模及分析过程要求较高。而现有土木工程软件基本都不具备专门针对空间结构复杂节点的设计分析功能,设计者进行节点分析,需要花费大量时间整理参数、建立模型。为此,借助Matlab-GUI强大的可视化功能,结合Ansys优越的分析功能,编制了人机交互参数输入—参数化建模—有限元分析—自动生成分析报告的智能化程序(Intellectualized Analysis System for Steel Joints),此系统初步版本拥有15类复杂节点的分析功能,同时具备信息查询、结果输出等多项辅助功能,为空间结构复杂节点的设计、分析一体化提供了一条快捷和高效的途径。     

超高层结构施工竖向变形规律及预变形控制研究

为了掌握超高层结构施工竖向变形累积规律,提出合适的施工预变形分析方法。该文对国内3个400m以上典型超高层结构进行施工全过程仿真研究,开发标准化施工仿真建模方法,综合时变结构离散分析法、龄期调整有效模量法、单元生死、位型控制、分步加荷等关键技术对材料时变,几何时变、边界条件时变进行模拟,形成完整的超高层结构施工全过程仿真技术,得到了不同工况下超高层结构施工竖向变形规律。在此基础上,采用阶段位移补偿法,以竖向位移、框筒内外相对变形为控制目标,建立超高层预变形分析方法,得到了结构施工过程中各层标高预调值,为该类结构的施工变形控制提供了理论依据。     

悬挂系统的动力耦合作用对1000kV出线构架地震响应和极限承载力的影响研究

1000kV出线构架是特高压变电站内重要的下部支承结构,为了研究悬挂系统的动力耦合作用对其地震响应和极限承载力的影响,选取输电导线的6种垂跨比和5种档距作为分析工况,采用7组真实远场记录作为地震激励.首先比较各工况在多遇、设防、罕遇和极罕遇地震下的构架地震响应,然后讨论构架的全过程曲线、强震失效模式和极限承载力,最后提...