基于桁架单元的能量一致积分方法

基于能量平衡理论,提出针对桁架单元的能量一致积分方法。该方法具有非线性无条件稳定性,2阶精度。利用中值定理证明算法参数的存在性,并给出参数的求解形式。对离散后的动力方程线性化得到用于迭代的等效刚度矩阵。实现新算法在非线性有限元程序中的嵌入,并以此为基础完成单摆、输电塔体结构的非线性动力分析。数值结果表明,经典的平均加速度方法与隐式中点方法均会表现出能量不一致现象,甚至会产生发散结果;相比而言,该文方法在不同的时间步长情况下都表现出良好的数值稳定性。     

苏州高等教育园预应力拉索拱结构设计与分析

苏州高等教育园主入口钢结构预应力拉索拱是教育园的标志性建筑。结构建筑造型复杂,体量较大,结构采用了空间管桁架形式。讨论了结构计算和设计中的主要问题,包括杆件设计、节点设计和抗震分析等。分析结果表明,此类管桁架结构按桁架模型和刚架模型计算结果整体上差别不大,但局部杆件可能需要考虑次弯矩的不利影响;预应力的大小影响拉索拱的模态和自振周期;拉索预应力的取值要综合考虑结构的整体反应、变形要求和经济性等因素。     

多次预应力拱桁架静力试验

对预应力张弦拱桁架进行了模型试验研究,通过多次张拉预应力索分级加载,验证可滑移弹性支座在张拉过程中的滑移性能,测试多次张拉过程中拱桁架构件的应力及结构的位移变形,并与理论计算结果进行了对比。结果显示,多次施加预应力可以有效降低结构内部应力峰值,增大结构承载能力。试验模型及结论可以为今后此类工程的设计和施工提供参考。     

北京某体育馆结构方案设计与分析

北京某体育馆外形近似长方体,采用柱顶斜拉索立体钢桁架结构。介绍了结构方案设计的全过程,同时对缆索预应力的确定、结构内力和变形以及钢结构的地震反应进行了较详细的分析,设计了结构杆件和关键节点,得出的一些结论供相关工程参考。     

波形钢腹板PC组合箱梁纯扭作用下抗扭承载力试验研究

为了更好的了解波形钢腹板PC组合箱梁扭转力学机理及其抗扭承载力影响因素,该文通过模型试验的方法,对4根波形钢腹板PC组合箱梁模型进行纯扭作用下的承载力研究。通过偏心加载的方式对模型梁施加单调纯扭矩。试验结果表明：波形钢腹板PC组合箱梁在纯扭作用下,混凝土顶、底板裂缝方向与梁纵轴线基本成45°角;截面中心纵向钢筋对组合箱梁抗扭贡献不大;抗扭刚度与波形参数η成正比;钢腹板屈服扭矩与组合箱梁极限扭矩随着钢腹板厚度的增加而增大。     

一种新型载荷试验的研究

针对静载试验要点中三种反力方法的不足，提出了用地锚作为反力的新技术，采用空间组合桁架＋地锚组合结构，通过有限元方法研究了地锚的受力状况，提出了计算极限抗拔力的经验公式，从而在一定的荷载范围内解决原有方法的不足。     

厦门银聚祥邸超高超限工程抗震设计

银聚祥邸工程是超豪华的复式住宅，总高度超过150m，有40％的楼层楼板不连续，建筑要求周边不宜布置剪力墙，导致抗扭刚度不足，首层豪宅入户大厅部分剪力墙不能落地，单跨20．4m的大跨度转换。应用空腹桁架、搭接墙转换较好地解决了抗扭刚度和转换大梁刚度突变等问题，通过抗震概念设计以及弹性、弹塑性结构计算分析，找出了薄弱部位，予以针对性加强，消除安全隐患。     

开闭式屋盖结构在网球馆工程中的设计及应用

针对开闭式屋盖结构在工程设计中存在的疑难问题,介绍了其在工程应用中的主要技术特点和设计思想,探讨了拱形平行弦桁架结构的选型参数、计算原则以及合理解决拱形结构水平推力过大的技术措施,得出了一些有益结论,供类似工程参考。     

Object-Oriented Framework for Genetic Algorithms with Application to Space Truss Optimization

Genetic algorithms have been shown to be very effective optimization tools for a number of engineering problems. Since the genetic processes typically operate independent of the actual problem, a core genetic algorithm library consisting of all the genetic operators having an interface to a generic objective function can serve as a very useful tool for learning as well as for solving a number of practical optimization problems. This paper discusses the object-oriented design and implementation of such a core library. Object-oriented design, apart from giving a more natural representation of information, also facilitates better memory management and code reusability. Next, it is shown how classes derived from the implemented libraries can be used for the practical size optimization of large space trusses, where several constructibility aspects have been incorporated to simulate real-world design constraints. Strategies are discussed to model the chromosome and to code genetic operators to handle such constraints. Strategies are also suggested for member grouping for reducing the problem size and implementing move-limit concepts for reducing the search space adaptively in a phased manner. The implemented libraries are tested on a number of large previously fabricated space trusses, and the results are compared with previously reported values. It is concluded that genetic algorithms implemented using efficient and flexible data structures can serve as a very useful tool in engineering design and optimization.     

桁架结构的阻尼设计

论述桁架结构的阻尼控制设计理论基础，包括：一种新型的双夹层圆柱式ＶＥＤ结构设计公式，桁架结构中ＶＥＤ动力设计的绝对值模态应变能法（简记ＡＶＭＳＥ），ＶＥＤ最佳位置选择方法和结构模态阻尼比对ＶＥＤ刚度的灵敏度分析，并给出利用这种ＶＥＤ控制桁架结构模态阻尼的具体设计。通过一个三维复杂桁架结构的设计和实验实例，对这种设计理论和方法进行了验证。