虹桥高铁无柱雨棚铸钢节点的有限元分析及试验研究

京沪高铁上海虹桥站无柱雨棚钢结构中使用了较多的铸钢节点。从结构的整体安全性出发,深入了解该类节点的受力性能并确保其在设计荷载下的安全性十分必要。对该工程的部分主要铸钢节点进行了精细有限元分析和足尺模型试验研究,了解铸钢节点的应力分布特征和承载能力。通过有限元计算结果和足尺模型试验结果的对比,对有限元模型进行修正,进而计算节点的极限承载能力。最后,根据修正后的有限元模型对铸钢节点进行优化设计,在保证节点安全性的前提下,减缓了节点的应力集中,降低了铸钢节点的重量。     

XX形空间相贯节点受力性能有限元分析

复杂空间相贯节点广泛应用于大型空间结构中,目前规范尚无正确完善公式计算其承载力.为研究这类复杂空间相贯节点的受力性能和提出合理的构造改进措施,根据某实际工程,选择同时承受较大轴力和弯矩的XX形空间相贯节点进行有限元分析,并提出5种改进措施来改善节点的力学性态.分析结果表明,增加首先“破坏”支管的壁厚不能显著提高极限承载力;支管与主管汇交处设置加劲肋可以改善节点域的应力分布;在靠近节点域的支管内设置加强板可提高节点极限承载力;支管与主管之间交汇处设置贯穿加劲肋可显著减小主管的变形.     

预应力梁弦结构预应力施工控制的非线性分析

采用梁-柱单元理论，建立预应力梁弦结构在预应力施加阶段的非线性平衡方程．采用平面模型，对预应力空间梁弦结构预应力施加结构形状及整体刚度变化进行了全过程分析。针对一工程实例，通过比较计算和实验结果，证明本文方法是可行的。为预应力空间梁弦结构的预应力计算和控制提供了一种较为精确的数值分析方法。     

大跨度空间结构箱形钢柱的恢复力模型

基于16根箱形钢柱的拟静力试验及85个箱形构件的数值分析,研究反复水平荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱的恢复力特性.通过对试验和有限元结果进行回归分析,得到骨架曲线关键点的求解公式.根据试验结果确定了反复荷载作用下偏心常轴压箱形钢柱的刚度退化和强度退化规则.在此基础上,提出大跨度空间结构箱形钢柱的恢复力模型,并与试验结果进行比较,得出恢复力模型的求解精度较高,尤其能准确反映构件的刚度退化和强度退化特征,可用于大跨度空间结构的弹塑性反应分析.     

某电厂吸收塔出口烟道钢支架变形原因分析与加固方法

对某电厂吸收塔出口烟道钢支架结构出现过大变形事故的原因进行了分析,认为其主要原因是结构施工过程与设计计算模型的差异以及构件较大的初始安装变形,导致了结构受载后的过大变形.根据实际施工过程计算钢支架各支座承担的荷载,并对变形后的结构进行了分析及加固验算,对不满足安全使用要求的构件进行了加固,以使该结构能够满足正常使用要求.     

大跨度屋盖钢结构拆撑过程恒力千斤顶卸载法

针对大跨度屋盖钢结构的拆撑过程,提出新的卸载方法--恒力千斤顶卸载法,采用ANSYS中的COMBIN37单元来模拟恒力千斤顶单元.建立经典算例的数值分析模型,分别采用支座位移法、等效杆端位移法、千斤顶单元法、约束方程法以及恒力千斤顶法对卸载过程进行分析.分析结果表明,相对于传统的位移卸载模拟方法,采用恒力千斤顶卸载法能够有效地控制卸载过程中千斤顶轴力的变化,结构的内力和挠度变化更加均匀可控,特别适用于刚度较大的大跨度屋盖钢结构.     

考虑质量和刚度分布的空间结构支承系统简化方法

目前对支承于下部结构的空间结构体系,一般采用上下部结构整体建模的方式计算其地震响应,通常计算量很大,为工程设计带来不便.本文提出一种可考虑质量、刚度分布的下部支承结构体系的简化方法,可应用于体系复杂、扭转显著结构的地震响应分析.通过对某实际结构的计算分析验证,本文方法能大幅减少计算量,结构整体地震响应计算精度满足工程设计要求,但个别构件应力计算精度有待改进.     

基于反演推定的空间结构随机缺陷传播法

在空间结构施工过程监测和检测评估等工作中,需依据部分已测节点几何位形推断结构全部节点几何位形。该文提出随机缺陷传播算法,建立几何位置偏差在节点之间的传播法则,利用有限已知节点几何位形偏差反演推定空间结构整体几何缺陷,进而确定结构整体几何位形,并用随机偏差理论证明所生成的结构随机缺陷服从正态分布。对一个缩尺K6单层网壳模型进行实测和稳定分析,结果表明:相对于随机缺陷法和一致缺陷模态法,采用随机缺陷传播法生成的结构几何缺陷与实测几何缺陷接近,据此计算得到的极限承载力更接近结构承载力理论值。基于随机缺陷传播法得到的空间结构整体稳定极限荷载因子中位数,可作为结构的实际极限承载能力代表值。     

碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝合金短柱力学性能

碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝合金(CFRP-Al)短柱轻质高强,具有良好延性,在大跨空间结构中具有广阔的应用前景,然而国内外对其受力性能的研究目前几乎处于空白状态.为此,本文对CFRP-Al短柱进行了理论分析、试验研究和数值模拟.推导得到了CFRP-Al短柱的等效工程弹性常数;进行了6根短柱轴压试验,得到了其轴压承载...