类椭圆形及正多边形弦支穹顶结构选型分析

基于MIDAS Gen有限元软件进行大跨度异形弦支穹顶结构选型分析,主要进行网格形式对结构性能影响的研究以及类椭圆形、正多边形弦支穹顶的结构选型分析。研究表明,矢跨比较小时,凯威特-联方型弦支穹顶结构性能较好;若建筑造型无特殊要求,正多边形弦支穹顶和边界不规则的类椭圆形弦支穹顶上部网壳宜采用切割球面、椭球面、椭圆抛物面等形式。     

方钢管混凝土组合异形柱建模方法研究

方钢管混凝土组合异形(special-shaped concrete filled square steel tube,SCFST)柱建筑效果好,形式、布置灵活,塑性和韧性好,抗震性能佳,是住宅钢结构的一个热点发展方向。如何使用现有结构设计软件,科学有效地建立SCFST柱是该体系推广应用的一个重要课题。采用MIDAS、YJK和PKPM 3种软件对实建截面法、自建截面法和等效截面法进行了对比分析。各模型对多个指标的分析结果一致,证明了这3种不同的方法在计算结构整体宏观指标过程中的正确性和可行性。同时,采用上述3种方法模拟SCFST柱在单向压弯与双向压弯模型,以及双层单跨SCFST柱框架-支撑结构模型。用实建截面法建模计算得到的应力发展与分布规律和变形规律与已有试验结果基本一致。     

某大跨度体育馆钢屋盖与幕墙子结构分析研究北大核心

对于传统幕墙,一般情况下均为固定在上、下两个楼层之间,以其中一个楼层为重力吊挂点,另一个楼层为侧向荷载支撑点。对于自重较大的幕墙,通常需要上下两部分结构共同提供支承作用,而这种幕墙连接形式下结构的传力路径并不明确。从某实际工程入手,针对这种幕墙连接形式对整体结构进行了拆分,提出了一种子结构分析方法,旨在揭示子结构间的传力路径,得出各子结构的简化模型。考虑到幕墙在承载能力极限状态下的失效情况,以及探究幕墙对屋盖的支承作用对屋盖造成的影响,进行了幕墙连接节点的失效分析,得出幕墙对屋盖支承作用的失效并未对屋盖产生破坏性的影响。     

新型空间管桁结构及节点力学性能研究

提出了一种变弦杆截面的倒三角形空间管桁架及两种管桁架新型节点。通过MIDAS/Gen 800对新型倒三角形管桁架建立计算模型,对用钢量、杆件内力、结构挠度等参数进行对比分析,给出了弦杆截面合理的变化位置及变化幅度,并与普通倒三角形桁架进行对比以验证这一新结构形式的合理性。对于两种新型节点,采用ABAQUS有限元软件建模,对节点初始刚度、极限承载力进行计算分析,并判断节点破坏形式。同时,与传统节点形式对比,给出新型节点的构造取值建议。     

方钢管混凝土组合柱抗火性能分析

利用ABAQUS有限元软件,采用顺序热力耦合分析方法,建立方钢管混凝土组合柱耐火性能的有限元分析模型,并通过试验验证模型的可靠性。在此基础上,对影响方钢管混凝土组合柱耐火极限的主要因素进行深入分析。结果表明:混凝土的截面面积、荷载比、长细比及防火保护层厚度是影响组合柱高温下受力性能的重要因素。在有效的防火保护下,组合柱能承担更大的轴向力,比圆截面、方截面柱更具优势;荷载比越大,组合柱耐火极限越低,轴压比小于0. 5时影响更为显著。     

新型斜拉桥和摩天轮组合结构动力性能分析

慈海桥是由新型斜拉桥和摩天轮组合而成的结构体系，文中介绍了慈海桥的工程概况，分析了斜拉桥存在的三种几何非线性因素：拉索垂度效应、大位移效应和梁柱效应。建立了新型斜拉桥和摩天轮组合结构的三维有限元模型。提出了每种几何非线性因素的处理办法，分别对摩天轮、新型斜拉桥和整体组合结构进行了模态分析，求得了各自和整体的自振频率，分析了单个结构和整体结构的自振特点，指出组合结构具有分段密集的频谱，振型复杂，在低阶频率中，摩天轮振型所占比例较多。斜拉桥所占比例较小，且多数与摩天轮的振动耦合在一起。     

H型钢连接方钢管混凝土组合柱简化模拟方法

为了简化H型钢连接方钢管混凝土组合柱(SCFT柱)的建模计算过程,建立了三种H型钢连接SCFT柱的有限元分析模型,分别为常用的实体单元模型以及基于轴向刚度和抗弯刚度等效的双梁-单壳单元简化分析模型,结合试验结果,进行了压弯状态下的受力性能分析。基于实体模型和根据刚度等效换算的单梁-单壳单元模型、双梁-单壳单元模型,采用通用分析和设计软件MIDAS建立了典型SCFT柱框架,对比了三种模型在不同荷载下的响应。结果表明：三种模型得到的压弯状态下H型钢连接SCFT柱的破坏模式和承载力基本一致,且与试验结果吻合良好,SCFT框架自振特性、层间位移和柱底反力具有一致性,验证了简化分析计算模型结果的准确性,以及运用于结构分析计算的可行性。     

弦支筒壳结构可靠度研究

弦支筒壳结构是张拉整体概念与单层筒壳相结合而形成的一种新型预应力钢结构体系,该结构整体的可靠度是否满足规范要求是其能否形成合理有效结构体系的关键。基于概率理论和灵敏度分析方法,研究结构主要参数对弦支筒壳可靠度的影响,进而对各参数进行灵敏度分析,并拟合出可靠指标的计算公式,得到弦支筒壳结构适用性条件下的目标可靠度。     

方钢管混凝土组合异形柱结构住宅体系综合建造技术研究

以天津市钢结构住宅产业化联合研究院示范楼项目为例,探索方钢管混凝土组合异形柱结构体系综合建造技术。采用MIDAS结构设计软件和BIM建模技术分析示范楼特性,针对住宅体系的配套节点体系、楼板体系、墙板体系、防火材料和预制构件制作等进行探讨,为钢结构住宅体系设计和施工提供一定借鉴。