单层网壳顶盖与下部罐体的协同工作性能研究

单层网壳结构已被应用于大型储液罐的顶盖结构中,而目前在此类顶盖的分析设计中,往往忽略下部罐体与上部网壳顶盖间的协同工作性能。考虑到下部罐体,利用通用有限元程序模拟上下部的径向连接刚度,分析网壳顶盖的整体稳定性能;并基于附加质量法,建立储液罐抗震简化分析的附加质量模型,研究下部罐体、径向连接刚度等因素对网壳顶盖动力性能的影响。结果表明,上下部协同工作性能对网壳顶盖的稳定性、动力性能影响较大,在结构分析设计中,应综合考虑。     

网架结构在地震下的失效模式及其数值表述

通过对地震作用下不同形式的网架结构进行大规模数值计算,以最大节点位移超过结构跨度的1/50为失效准则,分析了其动力失效模式及特征,将决定网架结构动力失效模式的因素提炼为四个方面：结构8P杆件比例、全时程的最大位移、平均单杆塑性应变能以及临失效前平均位移与最大位移的比值。由于网架结构各失效模式之间存在模糊性,利用模糊C-均值方法分析以上四个因素,进而将网架动力失效模式归为三类：失稳型局部失效、强度型整体失效和强度型局部失效。结果表明,模糊C-均值方法可以有效地划分网架结构的失效模式,并将自然语言描述的失效模式转变为数字语言的表述,得到各失效模式的典型数字特征,可用于识别其他网架结构,为结构的性能化设计打下基础。     

改进悬臂型张弦梁结构理论分析及试验研究

借鉴张弦梁结构(BSS)的构成原理,提出一种改进悬臂型张弦梁结构(CSS),并进行了理论分析和试验研究。通过向上、向下荷载作用下的结构静力和几何非线性分析,得知这种结构以承受轴力为主,并具有良好的稳定性和抵抗不对称荷载的能力。为验证这种新型结构的力学性能,设计了一个直径为54m的试验模型,并设计了支承部件、可调索杆、连接节点的制作方案,进而全面考察了索的初始预应力分布以及模型在满跨、半跨加载两种荷载工况下的静力响应。理论与试验研究结果表明,在这两种荷载工况下,模型的静力响应与理论分析结果基本吻合,改进悬臂型张弦梁结构(CSS)受力合理,是一种适于大跨悬臂屋盖的新型结构形式。     

网壳结构寿命周期总费用的计算方法研究

现代结构系统在灾害中产生巨大经济损失的特点,使人们意识到在结构设计之初就对结构的寿命周期总费用进行有效评估、并反过来指导工程设计具有重要意义。对网壳结构寿命周期总费用的计算方法进行研究,分别提出初始造价、维护费用和失效损失的计算公式,并考虑寿命周期内网壳结构可能受到的荷载发生的概率,建立寿命周期总费用的计算方法,编制网壳结构寿命周期总费用的计算程序。通过一具体的网壳结构工程算例验证上述方法和程序的有效性。研究结果表明,网壳结构初始造价的追加投资会由于结构使用过程中失效损失费用的减小而得到补偿,而寿命周期总费用最小正是结构设计的最优状态,按照现行规范设计方法得到的结构配置方案不一定是寿命周期总费用最小的方案。     

台州电厂干煤棚工程

台州电厂干煤棚工程高博青，董石麟（浙江大学杭州３１００２７）随着我国火力发电厂的兴建，一种用来满足储存和运输等工艺要求的干煤棚得到了兴建。这种结构的跨度一般需要７０ｍ以上，净高在３０ｍ以上。在八十年代以前，这种结构大多采用平面二铰拱或三铰拱，其耗钢量...     

台州体育场倾页斜大悬臂梁预应力弹性压缩损失测试分析

结合台州体育场看台部分倾斜大悬臂梁结构的预应力工程测试,对预应力弹性压缩损失做了阐述,并进行了理论和实测分析,得出了一些较有价值的结论.     

桁架结构的易损性评价及破坏场景识别研究

针对桁架结构薄弱环节和关键构件的研究,分别以传递函数阵的H2范数及杆件应变能的相对值作为衡量结构整体性能和初始干扰的参数,给出了结构易损性的量化指标,通过桁架结构算例,验证了易损性评价指标的有效性和可行性.在此基础上,基于破坏场景的定义,采用最易破坏场景确定各构件的重要性系数;由最大破坏场景来确定结构破坏的最短路径,即关键路径;用最易损场景寻找结构中存在的易损路径,即薄弱环节.结合有限元软件ANSYS和数学工具MATLAB计算易损性指标,根据其大小将结构易损性进行等级划分,由倒塌和高度易损等级确定了结构的关键路径和薄弱环节,从而为桁架结构的破坏识别提供了一种新的量化评价标准.     

基于H_∞理论的网壳结构鲁棒性分析

为了分析网壳结构的鲁棒性,基于H∞鲁棒控制理论,采用系统传递函数的H∞范数为结构鲁棒性定量评价指标,通过参数分析,研究几何参数、网格形式对单层网壳结构鲁棒性的影响.针对常见的凯威特型单层网壳结构,通过概念移除构件,分析构件的重要性,进而搜索影响鲁棒性的关键路径.针对某工程实例,讨论不同的支承形式对鲁棒性的影响.结果表明,结构跨度越小、构件截面和矢跨比越大,网壳结构的鲁棒性越强;相比肋环型和肋环斜杆型,凯威特型网壳结构鲁棒性较强;对于周边固支的凯威特型网壳结构,位于圆周直径上的径向构件对鲁棒性最重要;减少支座将降低结构的鲁棒性.     

肋环型索穹顶结构的几何法施工及工程应用

针对索穹顶结构张拉难于控制和安装技术要求高的问题,提出一种只需张拉端部斜索的肋环型索穹顶结构施工成形方法.根据肋环型索穹顶结构竖压杆、脊索和斜索之间的几何关系,计算安装过程的竖压杆临时标高,设计并采用几何法安装了中国第一座索穹顶结构,验证了该施工成形方案的可行性.结果表明,几何施工法只需张拉端部斜索,索穹顶结构会自动成形,不需要大规模调整拉索的预应力,降低了施工技术要求,使索穹顶结构有可能得到普遍推广.     

索桁预应力穹顶结构静动力性能参数分析

索桁预应力穹顶结构是一种新型的空间结构形式．本文针对这一特定的结构形式，通过改变结构参数(矢高、预应力、布索方式)，得出其相应的静动力特性的变化规律，从而探明了结构的参数变化对其静动力特性的影响，得到一些有参考价值的结论．