大跨复杂屋面组合结构协同工作动力性能研究

以甘肃省庆阳体育馆工程为背景,利用大型有限元分析软件ANSYS对有、无下部结构的复杂空间网壳进行了动力特性分析;对整体结构在三维EL-Centro波作用下进行了动力时程分析;同时考虑不同阻尼比和地震波对整体结构抗震性能的影响.结果表明,考虑下部结构作用时,屋盖结构的位移显著增大,部分节点位移增幅达50%,因此,实际工程设计时应充分考虑整体协同工作对大跨复杂空间结构整体性能的影响.     

组合结构维修机库阻尼比对地震响应的影响

为研究组合结构维修机库的阻尼比及其对结构地震响应的影响,依据位能加权平均法编制了程序,计算了3种不同跨度的网架屋盖维修机库的阻尼比,考察了混凝土柱支承刚度对整体结构阻尼比的影响,并对比分析了按计算阻尼比与工程阻尼比计算结构地震响应的差异.结果表明,网架维修机库的整体阻尼比为0.0215~0.0235,小于实际工程计算中采用的假定阻尼比(工程阻尼比)0.03;对混凝土柱支承的跨度在100 m以上采用双层网架维修机库,建议结构整体阻尼比可取为0.023左右;柱支承刚度对阻尼比取值有一定影响,但不显著;按工程阻尼比计算的地震响应比按计算阻尼比计算的地震响应小10%~20%,因此按协同工作分析结构地震响应时,必须具体分析体系的整体阻尼比,确保计算合理可靠.     

摩擦滑移水平隔震支座的性能试验

对一种新型的聚四氟乙烯板摩擦滑移水平隔震支座进行了性能试验,支座由聚四氟乙烯摩擦滑移装置隔震,而并联的水平弹簧使其在震后具有复位能力.试验测定了不锈钢板与聚四氟乙烯摩擦片间的摩擦系数及支座在简谐激励与地震激励下的滞回性能,并对竖向输入动压力时支座的滞回特征进行了测试.结果表明,滑移速度、竖向压力及地震激励的类别是影响摩擦系数与滞回性能的主要因素,为支座理论模型的建立提供了基础.     

大尺寸混凝土构件硬化期水化热温度场

为了解决在实际施工前精确预测混凝土内部的温度场从而采取适当的施工措施预防混凝土热裂的问题,基于水泥水化反应三阶段的特征,提出S型水化热模型,通过对有限元软件ABAQUS进行二次开发,建立构件的三维实体有限元模型,对早龄期混凝土的水化热温度场进行数值模拟.为验证数值模拟的准确性,对2个1.5 m×1.2 m×4.0 m大尺寸混凝土构件进行硬化期水化热温度场测试.同时,选取拆模时间在混凝土浇筑后72、96、120、144 h进行有限元分析.对比分析数值模拟结果和温度场测试数据,二者吻合较好,而拆模后最大降温速率随着拆模时间的加长而减小,表明本文建立的模型能较精确地预测大尺寸混凝土构件硬化期的水化热温度场,且适当延长拆模时间降低了大尺寸混凝土构件温度裂缝出现的风险.     

车辐式索桁架温度响应试验及可靠性评估

针对温度作用对车辐式索桁架结构影响的问题,以设计的跨度为6 m的车辐式索桁架结构为对象,进行了车辐式索桁架结构拉索的温度响应试验,得出温度作用对上环索和上径向索的预应力影响最为明显,定义稳定索为温度敏感性构件.基于可靠性理论,运用响应面法和蒙特卡洛法,得到不同温度影响下车辐式索桁架结构在位移限值控制下的可靠度指标及其变化趋势和不同结构参数对结构的灵敏度,温度影响下下径向索施加的预应力和活荷载为灵敏度最大的结构参数.     

火灾后型钢混凝土框架结构力学性能试验研究及分析

考虑受火时间、荷载比等参数的影响,对火灾后型钢混凝土框架结构的破坏形态、变形性能以及剩余承载力等火灾后性能进行了试验研究。试验结果表明：火灾后型钢混凝土框架梁出现3个塑性铰而破坏,梁端弯剪变形明显,剪压区混凝土均出现部分脱落。随着受火时间的增加,型钢混凝土框架的剩余承载力逐渐减小。同时,建立了考虑升降温及火灾后全过程的火灾后型钢混凝土框架力学性能分析模型。计算结果与试验结果对比表明,二者吻合较好。可见,提出的模型是正确的。     

空间结构抗震分析中的地震波选取与阻尼比取值

针对当今空间结构抗震分析中地震波选取及阻尼比取值可能遇到的问题进行了讨论.首先说明了正确选择地震波的重要性,指出选择地震波时应同时符合地震动三要素,尤其要慎重考虑地震动的谱特征,否则将使抗震计算偏于不安全,为此论文给出正确选择与调整地震波的具体方法与步骤。继而在介绍阻尼理论的基础上,详细列出了国内外钢结构、空间网格结构与索结构的阻尼比实测与试验值.经分析研究,本文对空间网格结构与索结构的阻尼比分别给出了取值建议.对于由不同单元不同材料组合的结构或考虑混凝土支承体系影响的空间结构的阻尼比值,可采用阻尼比值简化计算公式.     

SMA-橡胶支座隔震系统的动力响应研究

利用形状记忆合金（SMA）超弹性滞回特性，提出了一种SMA-橡胶支座，并建立了这种新型隔震支座力学模型。通过一个单自由度SMA-橡胶支座隔震体系动力响应的仿真分析，详细研究了SMA-橡胶支座的动力性态和隔震性能。结果表明，SMA-橡胶支座具有良好的隔震和耗能效果。     

四立柱堆垛机结构系统作用效应分析

介绍了四立柱堆垛机的结构系统构造;根据其使用状态的不同,分别分析了静、动力作用效应,动力效应分析包含了堆垛机正常制动和紧急制动两种情况;总结了四立柱堆垛机结构作用效应分析和设计的基本原则.     

考虑圆弧形壁面影响的大空间建筑火灾空气升温经验公式

目前针对大空间建筑火灾空气升温的数值模拟基本都采用规则的矩形几何模型,然而在实际工程中,大空间建筑为满足使用功能和建筑造型等要求,几何形状经常采用曲面体或壳体。通过FDS程序模拟火灾场景,采用矩形单元拟合圆弧墙的算法,考察了圆弧形壁面对大空间建筑火灾下空气升温过程的影响;同时,基于MATLAB程序非线性拟合方法,建立了考虑圆弧形壁面影响的大空间建筑火灾空气升温经验公式。