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  • 简介:在对空间桁架结构进行屈曲路径分析过程中,结构在其极值点处刚度奇异,伴随其机构位移模态数增加.因此,在跟踪结构屈曲平衡路径时,既要考虑结构在运动过程中构件变形,又要考虑系统机构位移.本文对结构屈曲平衡路径特性进行了阐述,指出了屈曲平衡路径是结构固有特性,只与外部荷载作用形式相关.基于此,本文提出了一种求解结构屈曲路径新方法,将对结构屈曲路径分析过程分为两步:首先,利用非线性力法预测结构下一步运动位移方向(运动位移方向是指屈曲平衡路径上某一点处切线);随后,利用向量有限元法对结构进行找平修正.通过对两个星形穹顶和一个动不定结构进行屈曲分析,验证了本文方法准确性和有效性.

  • 标签: 屈曲路径 非线性力法 机构 机构位移 向量式有限元法 动不定系统
  • 简介:绍兴县体育中心体育场开合屋盖结构由固定屋盖和活动屋盖组成,活动屋盖可以在固定屋盖轨道上滑动.根据建筑需求,固定屋盖主桁架设计为扁拱状.为克服扁拱结构效率较低缺点,主桁架下部安装了一系列实心拉杆形成弓形结构.显然,拉杆是屋盖结构关键受力构件,它失效对整个屋盖结构力学性能有很大影响.向量有限元(VFIFE)是一种新型结构分析数值方法,特别适用于处理动力和大变形问题.本文采用向量有限元法对屋盖结构闭合和开启状态下关键拉杆突然失效进行了分析,追踪了关键位置位移、构件内力以及支座反力动力响应过程.结果表明,对于单拉杆设计方式,开合屋盖在拉杆失效后呈现很强动力响应;实际结构设计采用并行多杆形式能有效减少拉杆失效产生屋盖结构动力响应.

  • 标签: 开合屋盖 关键构件失效 动力响应 向量式有限元法
  • 简介:实腹型钢混凝土短柱是型钢混凝土组合结构主要承重构件。目前,我国规程依据试验统计建立实腹型钢混凝土短柱受剪承载力计算公式,往往不考虑型钢翼缘影响。本文采用桁架-拱模型理论对实腹型钢混凝土短柱受剪承载力进行了分析,将实腹型钢混凝土短柱分为钢筋混凝土与型钢两部分考虑,然后将两部分叠加从而求得。分析钢筋混凝土部分受剪承载力时,采用桁架-拱模型,考虑了型钢腹板和翼缘影响;型钢部分受剪承载力取Va=λ-0.2^-0.58fatwfw。本文计算结果与试验结果吻合较好。

  • 标签: 实腹式型钢混凝土短柱 受剪承载力 桁架-拱模型 斜压带混凝土 软化系数
  • 简介:装配输送机栈桥是区别于传统钢桁架栈桥一种跨度大、施工简单新型结构形式.其侧围护板不仅起到围护作用还承受一定竖向荷载并为主受力构件提供侧向支撑和扭转约束,对于提高整体刚度、限制结构变形具有一定贡献.本文利用ANSYS有限元软件对考虑蒙皮效应和未考虑蒙皮效应装配栈桥进行非线性计算,针对结构内力、位移分布规律和动力特性进行深入研究,重点分析侧围护板相关参数对于结构整体特性影响,得出与蒙皮效应相关结论,对该类结构研究和应用起到理论指导作用.

  • 标签: 钢桁架 装配栈桥 静动力特性 有限元 参数分析 蒙皮效应
  • 简介:将剪力键空腹夹层板看成板和等效交叉梁系组成整体结构,利用弹性力学方法求出它弯曲挠度解析,继而可求得板、肋和剪力键内力,将有关数据代入本文公式即可求得该结构挠度,给工程设计人员提供了方便。

  • 标签: 剪力键 空腹夹层板 静力计算 交叉梁系 内力 挠度
  • 简介:基于半刚性连接钢框架结构基本假定,经过严格数学推导进一步给出了半刚性连接空间梁单元刚度矩阵和固端等效结点荷载形式.各单元连接刚度均由一组介于0~1之间无量纲刚度因子表示,当这些因子取不同数值时,模型将分别退化为理想铰接结构和完全刚性连接空间刚架,并可方便地分析任意连接混合杆系结构(如空间受弯构件与轴向受力构件组合结构)而无须增加任何计算工作量.通过算例证明了该模型正确性.

  • 标签: 空间梁系结构 半刚性连接 显式刚度 空间刚架 轴向受力构件 混合杆系结构
  • 简介:将浮网架结构应用于深海工程可为人类开发深海提供所需要空间。选取正放四角锥网架为结构单元,利用Morison方程计算波浪力、海流力,通过函数关系找出作用于结构自身荷载最大值,平均施加到水面以下球节点上,并施加重力、浮力、上部荷载,模拟结构在海洋环境荷载作用下力学响应,用百年一遇海况进行校核,得出该网架结构单元相对承载力较高、安全可靠结论。由于承载力出现较大富余,为进一步优化结构,可通过网架结构布局上改进来实现,包括整体上采用抽空四角锥网架等杆件较为简单网架体系,局部抽除某些内力较小杆件,或者将抽掉杆件替换成与钢结构有较好融合且适应海洋环境其他材料,使得浮网架结构更经济安全地应用于实际工程。

  • 标签: 浮式网架结构 静力分析 波浪力 海流力 结构优化 抽空四角锥网架
  • 简介:随着ETFE(EthyleneTetraFluroEthylene)膜材成功研发,凭借其轻质、透光、隔热、抗腐、耐候、自洁等良好性能而被广泛应用,大量学者也对其开展研究。ETFE膜材为非织物类膜材,相比织物类膜材其单张膜抗拉强度较低,常采用气枕形式多张共同受力,并通过内压使其具有合适刚度,由此产生气枕膜结构具有较好力学性能和使用性能,逐渐得到广泛发展并具有良好前景。提炼出了ETFE气枕膜结构相比于其它膜结构独有的可调节特性,在服役过程中通过内压改变对受力性能、透光率、隔热性能等自动调节能力,并对ETFE气枕膜结构发展、性能、设计方法与施工技术进行研究与归纳,总结了国内外学者对ETFE气枕膜结构研究现状,对工程实践具有一定指导意义。

  • 标签: ETFE 气枕式膜结构 充气结构 调节性 膜结构设计 膜结构施工
  • 简介:遵循大跨柔性结构弹性模型实验相似准则,设计制作了鞍形和幸形张拉薄膜结构弹性模型,针对不同风向,风速,大跨比,膜张力,边界条件等因素对结构风激动力响应影响进行了研究。

  • 标签: 弹性模型 张拉 薄膜结构 风洞实验 动力响应 风速
  • 简介:介绍一种新型数值方法——向量有限元特点与应用.首先结合一个简单悬臂梁算例,概述向量有限元基本原理和有关计算步骤,并将向量有限元与传统有限元方法不同之处进行了比较归纳,接着总结了该方法在工程研究领域应用与发展现状,最后对该新型数值方法尚需完善方面作了简单说明.既有研究表明,相比传统有限元,向量有限元能更准确地分析和预测结构在大变形、断裂、碰撞情况下各种行为,在结构火灾数值模拟、桥梁结构抗震、FRP约束混凝土构件性能模拟等许多研究应用领域都具有良好应用前景.向量有限元可以作为研究者在研究相关问题时一个有力工具,也可以为工程设计人员设计提供一种更精确手段.

  • 标签: 向量式有限元 传统有限元 大变形 断裂 碰撞
  • 简介:运用非线性有限元理论,以东南大学九龙湖校区体育馆异形钢柱支撑轮辐张弦梁结构为对象,分析了异形钢柱对轮辐张弦梁结构模态特征及内力和变形影响.同时对异形钢柱支撑轮辐张弦梁结构两种索张拉施工过程进行了模拟对比分析.分析结果表明:前三阶振型中异形柱与整体有同方向变形,第四到第六振型主要以异形柱钢架局部对称平动为主;异形钢柱对轮辐张弦梁结构内力影响不大,对位移影响较大;一次张拉比分批张拉简化了张拉程序,一次张拉时结构最大位移比分批张拉小,但各索实际拉力偏大.

  • 标签: 张弦梁 异形钢柱 模态特征 施工仿真分析
  • 简介:目前.中国塑窗行业已经形成了“上游型材品牌大、下游门窗品牌弱”局面。于是,在国内塑窗行业.市场上提及品牌多是型材品牌,真正塑窗很少甚至没有叫得响品牌,而打造塑窗品牌并以此创建新商业模式,恰恰正是塑窗行业应该努力也是必然发展方向。

  • 标签: 商业模式 塑窗 行业 门窗 河北 品牌
  • 简介:梁柱体系协同作用对轮辐张拉结构设计分析、施工质量控制具有重要影响.介绍了考虑梁柱体系协同作用轮辐张拉结构分析两个方面:协同找形分析和协同预应力分析,给出了相关控制方程.协同找形分析时索杆体系由力密度控制,不赋予材料属性,梁柱体系采用弹性模型;协同预应力分析时所有构件均采用弹性模型.以枣庄体育场为例,采用数值模拟方法对比了协同分析和非协同分析差异.

  • 标签: 轮辐式张拉结构 梁柱体系 协同作用 协同找形分析 协同预应力分析
  • 简介:"互"形装配刚性节点将梁上、下翼缘拼接板交错布置在拼接梁与悬臂梁外侧,拼接板与梁焊缝均在工厂完成,现场只进行高强螺栓连接一种节点形式。为了研究该新型装配刚性节点力学性能,通过改变翼缘拼接板宽度、厚度和摩擦系数设计了3组试件,应用ABAQUS软件进行有限元模拟分析。结果表明:拼接板厚度越大试件极限承载力越大,耗能越好;拼接板宽度对试件受力性能影响不大;摩擦系数对试件耗能影响明显,摩擦系数越大试件耗能性能越好。综合来看,"互"形装配刚性节点具有良好耗能和延性机理。此外,还将有限元结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好。

  • 标签: 装配式节点 钢结构 悬臂梁拼接 滞回性能 摩擦耗能
  • 简介:基于结构性态抗震设计思想已引起重视并得到发展,部分国家建筑结构抗震设计规范已体现出基于性态设计理念,各国学者提出了各种不同设计方法,本文综述了结构基于性态抗震设计研究进展、存在问题,内容涉及基于位移、基于能量、基于损伤设计方法、屈服点谱方法及地震动特性研究。结构抗震性态设计在被广泛应用之前尚需面对若干挑战。

  • 标签: 钢结构 性态 抗震设计
  • 简介:钢货架结构在世界范围内被广泛应用于仓库货物存储,一般由冷弯薄壁型钢构件组成。组装钢货架结构具有安装简便、形式灵活等优点,逐渐成为市场主流。而其具有的截面异型、构件开孔、节点形式独特、抗侧刚度有限、尽可能轻质经济等特点,使组装钢货架结构成为设计复杂、区别于传统钢结构独立式结构。国外针对钢货架结构设计研究历经数十年,形成了较为明确设计方法,编制规范规定,通过试验精确确定钢货架结构构件特性,进而在构件基础上进行整体结构分析设计。本文将对组装货架结构在构件设计方法、节点性能试验方法及整体性能研究等方面做出评述,在现有研究基础上指出需要进一步探讨问题。

  • 标签: 钢货架结构 开孔 畸变屈曲 机械式连接节点 冲击荷载
  • 简介:在桁框结构桁架跨中设置空腹消能段是一种延性桁框结构.针对该结构体系,首先推导了消能段极限抗剪承载力,然后提出了桁框结构简化计算模型,并根据我国抗震设计准则给出了确定消能段长度计算方法和构造要求.采用此方法确定消能段可以精确控制延性桁框结构屈服时刻和破坏模式,并实现水平地震作用下各楼层同步屈服,充分耗能.最后采用有限元方法进行了单向和循环加载分析与验证,结果表明:合理消能段长度可以显著提高延性桁框结构延性、耗能能力、承载能力和安全储备,使其抗震性能明显优于普通桁框结构.提供计算方法具有较高精度,可以在确保消能段耗能前提下实现结构优化设计.

  • 标签: 延性桁框结构 消能段 空腹式节间 延性 滞回性能
  • 简介:在钢框架结构中,梁柱节点是最为复杂且最为重要部分。利用有限元软件ANSYS建立了3组不同梁高差钢管柱框架节点模型,对同时加设上下传力件钢管柱框架节点进行受力性能分析,并与仅加设上传力件节点和传统常规节点进行对比,通过对荷载-位移曲线、vonMises应力分布等方面的分析,讨论加设传力件对改进钢框架节点工作性能作用。结果表明,仅加设上传力件对节点域受力性能改善并不明显,当同时加设上下传力件后,节点部位刚度、屈服承载力和极限承载力显著提高,并能保证节点部位良好塑性变形能力,避免节点先发生破坏,有效实现柱外传力。

  • 标签: 梁柱节点 传力件 刚度 屈服承载力 极限承载力