脉动风作用下结构基本模态的定义和识别

顾名思义,基本模态应该是结构所有模态中最重要的一阶模态,在动力响应分析中具有不可或缺的作用.传统习惯将第一阶模态作为基本模态,这对于风振响应分析是不恰当的.本文通过对模态应变能公式进行定性分析,归纳出脉动风作用下模态应变能最大的那阶模态的振型所具有的基本特征,并将这阶模态定义为结构在脉动风作用下的基本模态.按照这个定义,脉动风作用下高层、高耸结构的基本模态位于第一阶,这与传统定义相同;而对于平均风荷载全为吸力的小矢跨比穹顶结构,脉动风作用下基本模态位于高阶.脉动风空间相关性的强弱对这两种类型结构的影响正好相反.算例分析表明,模态贡献系数可以准确地识别出基本模态在模态序列中的阶次.     

国家游泳中心结构设计与研究

正在兴建的国家游泳中心“水立方”为2008年奥林匹克运动会的游泳、跳水、花样游泳、水球比赛场地,赛后将继续提供重大水上比赛场地,同时为市民提供综合水上娱乐中心以及会议展览场地等.国家游泳中心屋盖和墙体采用了基于气泡理论的多面体空间刚架结构,为国内外首创.其构成方式是将由多面体细胞填充的巨大空间进行旋转和切割,从而得到建筑的外轮廓和内部使用空间, 切割产生的内外表面杆件和内外表面之间保留的多面体棱线便形成了结构.这种新型空间结构的受力特性介于网架和空腹网架之间,结构设计面临着许多新课题.本文介绍了国家游泳中心结构设计中的关键技术问题,包括多面体空间刚架结构的几何构成与设计优化、荷载分析与取值、结构总装整体分析、静力弹塑性分析（pushover analysis）、动力弹塑性时程分析、节点设计与试验研究等.     

大跨椭球面圆形钢拱结构的强度及稳定性分析

九寨沟甘海子国际会议度假中心温泉泳浴中心为一平面尺寸150m×65m的椭球形壳体。为满足建筑设计简洁通透的要求,该工程采用了沿椭球面短轴方向布置圆形钢拱结构为主要承载构件、拱间沿长轴方向布置矩形钢管作为檩条的结构方案。圆形钢拱则采用了一种新颖的上部∏形截面、下部圆管截面构成的组合截面形式。本文介绍了该结构的结构选型,分别给出了单拱结构、整体结构的内力分析、线性特征根屈曲分析及几何非线性分析的分析结果。分析表明,在升温条件下壳体结构出现很大的薄膜压应力,结构的稳定承载能力急剧下降。本文提出通过在结构中部设置伸缩缝的方法调整壳体屈曲前的薄膜应力状态,释放部分温度应力,从而达到提高结构整体稳定性的目的。     

卡塔尔某超高层建筑结构设计

法国著名建筑师John Novel设计的卡达尔多哈某超高层建筑,采用了世界首创钢筋混凝土交叉网筒结构．通过对该结构设计理念、混凝土徐变、荷栽、施工模拟、部分预应力、连续倒塌、交叉柱节点、温度收缩效应及屈曲稳定等多方面研究分析,发现法国工程师所作的原项目结构标书设计存在着交叉柱节点承载力不足、混凝土斜柱徐变变形差异引起主楼倾斜等重大安全隐患．进而采取北侧柱截面空心、节点内加钢板凳和环梁部分预应力等多项重大技术改进措施,确保该工程结构安全,恢复正常施工．     

大跨空间网格结构风振响应主要贡献模态的识别及选取

首先简单介绍静荷载参与比例的概念和基于虚拟激励法的风振响应分析原理。考虑脉动风荷载的空间相关性,推导出脉动风作用下系统背景响应总应变能的计算公式,以及模态对背景响应总应变能的贡献,从而定义了各阶模态的模态贡献系数及模态组合的累积模态贡献系数计算公式,其中模态贡献系数可以准确地识别出所有能被脉动风激振的模态,而累积模态贡献系数可以作为模态组合合理性判别的量化标准。然后介绍了一种简单的补偿模态构造方法,并提出了模态组合的选取方法和步骤。算例分析验证了模态贡献系数和累积模态贡献系数的有效性,以及低阶主要贡献模态和高阶主要贡献模态的重要性,进而指出目前通过比较前若干阶模态的相对误差或仅考虑补偿模态的模态组合选取方法并不合理。合理的模态组合应包含绝大部分主要贡献模态,以满足累积模态贡献系数大于0.9的要求。     

拱结构平面内稳定性能研究

本文对平面圆拱结构进行有限元分析,比较了分岔屈曲和极值点屈曲两种失稳形式;讨论了不同的荷载分布情况、矢跨比和初始几何缺陷对拱结构屈曲承载力以及变形的影响;总结出拱结构平面内稳定性能受这些因素影响的变化规律,为拱结构设计提供一些有用的结论。     

经编文胸织物的开发及技术分析

对女性文胸进行了研究,在此基础上开发了一种经编文胸织物。经测试,经编文胸织物各项技术指标均达到国家的技术标准,并且性能优良。     

焊接球单层球面网壳精细化有限元分析

采用ANSYS软件中的SHELL181壳单元模拟钢管杆件和空心球节点,建立了一个K6（2）型单层球面网壳的精细化有限元模型,考虑几何非线性和材料弹塑性的双重非线性,并通过精细化分析与传统的梁单元模型分析的对比,得到了单层球面网壳极限破坏时杆件和节点塑性应力分布、细部破坏模式。在此基础上进行了参数分析,研究了焊接球节点壁...     

深圳大梅沙万科总部上部结构设计综述

万科总部位于深圳市大梅沙海滨,由落地筒体、实腹厚墙及柱支承离地10~15m的上部4~5层结构,形成底部开敞空间,上部结构中间跨越50~60m,端部悬臂15~20m。针对这个特殊的建筑功能要求,经过多方案技术经济比较,结构设计最终采用了国内外首创"斜拉桥上盖房"的理念,利用预应力拉索和上部首层钢结构楼盖及上部钢筋混凝土楼屋盖的水平刚度和承载力,将上部4~5层混凝土框架结构重力荷载传递至落地筒体、墙、柱。重点介绍该结构体系的选型与结构设计理念,施工顺序的合理确定及模拟,拉索张拉、锚固端节点设计研究及结构在各种作用下的工作性能。     

新型多面体空间刚架结构的建模方法研究

简单介绍了气泡理论及多面体空间刚架结构构成的基本原理,并重点研究了这类新型空间结构的建模方法.在分析通用图形软件的实体作图法建模存在的主要问题及其原因的基础上,提出基于数学解析的嵌填式建模方法,编制了相应的程序,并成功应用于北京奥运会国家游泳中心"水立方"结构.研究表明,实体作图法只适用于中小型多面体空间刚架的建模,而嵌填式方法对于大型多面体空间刚架的建模具有很高的效率.
关键词：多面体空间刚架结构;气泡理论;嵌填式方法