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  • 简介:进行了大空间索网结构在火灾下三维非线性有限元分析,通过对影响索网结构临界温度的各因素进行敏感性分析,确定了影响临界温度的主要因素为荷载比和预应力比.根据对工程中常见的三种平面形状的鞍形索网的临界温度参数分析,得到了鞍形索网结构临界温度与荷载比及预应力比关系的实用表格.对于确定索网结构荷载比所需的最大荷载给出了解析表达式,为索网结构抗火设计提供了简便实用的方法.

  • 标签: 鞍形索网 抗火 临界温度 实用方法
  • 简介:钢桁架结构作为大空间建筑屋盖结构常用的形式之一,其火灾下的承载能力对于保证大空间建筑屋盖结构在规定耐火极限内的安全性至关重要。采用有限元数值分析方法和结构力学理论分析,对桁架屋盖在多参数影响下的抗火性能进行了研究,发现平面外支座约束条件、火源位置及结构荷载比是影响钢桁架结构抗火承载力的关键因素;桁架屋盖体系中的支撑构件在火灾下失效会使桁架平面外支座约束方式产生变化,从而影响上弦杆件平面外抗火承载力;基于整体结构受火性能,提出了钢桁架屋盖抗火设计实用方法,该方法有助于明确临界温度或承载力中相关参量的取值,为基于计算评价桁架屋盖结构在大空间建筑火灾下的抗火性能提供科学的依据。

  • 标签: 钢桁架屋盖结构 大空间建筑火灾 抗火设计 临界温度 抗火承载力
  • 简介:采用有限元数值分析方法,对门式钢刚架在多参数影响下的抗火性能进行了研究。基于经典结构力学,建立非均匀温度场中单跨门式钢刚架结构的内力方程,以此判断高温下,结构最不利截面几何位置。研究表明,在大空间建筑火灾中,主要是梁跨中截面和梁端截面影响门式钢刚架结构抗火承载力;根据数值分析结果,建立不同温度场非均匀性、荷载比、高跨比和楔率参数条件下门式钢刚架结构临界温度的大数据库,并拟合得到各参数影响下结构的临界温度经验公式,在临界温度框架下,建议了单跨门式钢刚架结构抗火设计实用方法,为基于计算的门式钢刚架结构在大空间建筑火灾下的抗火性能评估提供了参考。

  • 标签: 门式钢刚架 大空间建筑火灾 临界温度 抗火设计
  • 简介:根据《组合楼板设计与施工规范》(CECS273:2010)简化了闭口型组合楼板混凝土内部温度分布,编制了闭口型压型钢板-混凝土组合楼板耐火承载力有限元计算程序。基于程序计算结果进行了大量数据分析,基于混凝土受弯构件的承载力理论,回归得到了耐火极限分别为1.5h和2.0h的闭口型压型钢板组合楼板耐火承载力简化公式。运用简化公式进行了算例分析,比较了温度场分布、边界及是否考虑压型钢板作用对正弯矩区配筋量的影响,供设计人员参考使用。由于被混凝土包裹的压型钢板温度场分布研究尚不充分,故分别给出了考虑和不考虑压型钢板作用这两种情况下的正弯矩承载力简化公式。

  • 标签: 组合楼板 闭口型压型钢板 温度场 耐火承载力 有限元 实用方法
  • 简介:本文提出了半刚性连接框架弹塑性地震反应分析模型,并针对半刚性连接框架结构的弹塑性地震位移的实用计算开展研究。在合理选取一定数量的地震记录及典型的结构形式的基础上,基于提出的分析模型,通过大量参数统计分析,得出了半刚性连接框架结构弹塑性层间位移与各参数的定量关系,以此提出了抗震设计时进行罕遇地震作用下多层半刚性连接框架弹塑性位移计算的实用表格。

  • 标签: 半刚性连接 弹塑性 地震反应 层间位移 实用计算
  • 简介:基于AutoCAD环境,利用AutoLISP语言和内置函数的数据结构,开发了在膜结构设计过程中的两个实用辅助程序:三维实体自动转换程序和膜片放样自动标注程序.三维实体转换可自动将线、多义线、弧线按照相应截面尺寸转换为实体,并相贯求和,准确模拟节点杆件关系.膜裁切片标注可根据具体制作工艺采用不同的标注方法,标注坐标、高程或者组合.

  • 标签: 膜结构 结构设计 AUTOLISP语言 三维实体 膜片放样
  • 简介:本文结合几个典型工程算例对改进动力松弛和改进力密度在计算时间、收敛精度、迭代策略等方面进行了较系统的比较分析.分析说明两种方法均适用于解决大型复杂索网结构的找形问题,并可达到很高的精度,但两种方法均有各自的优缺点.

  • 标签: 索网结构 动力松弛法 力密度法 有限元法 张拉力
  • 简介:在对空间桁架结构进行屈曲路径分析的过程中,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,在跟踪结构的屈曲平衡路径时,既要考虑结构在运动过程中构件的变形,又要考虑系统的机构位移.本文对结构屈曲平衡路径的特性进行了阐述,指出了屈曲平衡路径是结构的固有特性,只与外部荷载的作用形式相关.基于此,本文提出了一种求解结构屈曲路径的新方法,将对结构的屈曲路径分析过程分为两步:首先,利用非线性力预测结构的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的切线);随后,利用向量式有限元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,验证了本文方法的准确性和有效性.

  • 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:采用有限元计算和试验数据建立的回归模型方法来研究一般受损条件下轴心受压圆钢管杆件受力的全过程.分析了凹陷深度、初弯曲、长细比和截面径厚比等参数对杆件极限承载力的影响.重点研究了上述参数对杆件荷载-轴向缩短关系的单独影响和综合影响.最后引入了受损杆件的折算刚度系数,为带有损伤杆件的钢管结构极限承载力的非线性分析提供了合理的力学模型.

  • 标签: 圆钢管杆件 极限承载力 回归模型 凹陷损伤 荷载-轴向缩短关系 折算刚度系数
  • 简介:采用纤维单元对FRP管-混凝土-钢管组合柱短柱在偏心压力作用下的正截面受压承载力进行了分析.通过应力图简化、表达式近似等不同手段,分别对约束混凝土、钢管和FRP管贡献的承载力表达式进行了简化,最后得到偏心受压短柱不考虑荷载二阶效应时的承载力实用计算公式.与现有试验结果比较表明,本文实用公式的计算结果具有足够精度且偏于保守,可为工程设计人员参考采用.

  • 标签: 纤维单元法 FRP管-混凝土-钢管组合柱短柱 偏心受压 承载力实用计算公式
  • 简介:本文由三部分组成:第1部分概述了整体提升的优缺点和发展历史;第2部分探讨了由设计与施工共同确定整体提升施工方案的重要性和科学的研究方法,并给出了研究流程图;第3部分结合我国的升梁抬网和升网滑模两个典型工程的现场全过程跟踪实测,探讨了提升工艺如同步控制、升差对结构的影响、支座反力原始差值的影响等主要问题。

  • 标签: 整体提升 空间网格结构 滑模 施工方案 实测 设计与施工
  • 简介:本文研究一种先进的结构安装--旋转法在空间结构安装中运用的可行性.文中首先对推杆旋转安装(推起)和扳起旋转安装(扳起)两种方法的安装全过程进行内力变化的跟踪分析,从而指出旋转安装的特点.同时,对若干工程实例进行讨论,最后对推杆起重机和施工铰提出设计建议.

  • 标签: 安装法 空间结构 结构安装 跟踪分析 内力变化 工程实例
  • 简介:对钢截面的弹塑性分析应用非线性方程组求解的牛顿-拉夫逊,给出荷载-变形计算的一种正算算法,即任意给定一组轴力-弯矩,由迭代得到截面形心应变-曲率。基于截面纤维模型,采用平衡推导截面刚度矩阵和计算截面承载力,为边缘屈服判断提供了方便,适用于各种形状和双向受力的截面。参考有限元程序设计方法,给出模块化的迭代流程,具有良好的通用性。给出手算算例,分别采用解析和迭代计算,结果吻合。

  • 标签: 弹塑性分析 材料非线性 数值分析 纤维模型 截面刚度矩阵 迭代法
  • 简介:由于结构的高次超静定,处于结构整体中的约束构件与单个独立构件的抗火性能具有很大不同,这已在Cardinton试验以及一些火灾现象中得到了证实。影响约束组合梁抗火性能的参数很多,采用试验的方法研究这些参数的影响代价很高,本文利用经过试验检验的理论分析方法分析了荷载比、约束刚度、钢梁与混凝土相对面积比等对约束组合梁抗火性能的影响。并根据参数分析结果给出了考虑结构整体性影响的组合梁抗火实用计算方法,最后通过实例说明了实用抗火计算方法的应用。

  • 标签: 组合梁 参数分析 整体性 实用计算方法
  • 简介:受压或受弯的冷弯薄壁卷边槽钢有板件局部屈曲,截面畸变屈曲和整体弯曲屈曲或弯扭屈曲三种模式.本文着重介绍板件的相关屈曲和计算截面畸变屈曲应力的方法并阐述了三种屈曲模式之间的相关关系.指出用传统的有效截面设计计算受压和受弯冷弯薄壁卷边槽钢承载力的弊端,较详细地说明了用构件全截面计算的直接强度设计.

  • 标签: 冷弯薄壁型钢构件 冷弯卷边槽钢 截面畸变屈曲 弯扭屈曲 抗弯刚度 截面
  • 简介:FEDR(FiniteElementDynamicRelaxation)是一种新型的找形分析方法,即结合悬链线单元及有限单元的动力松弛.动力松弛不需要组装结构刚度矩阵,但该方法在求解过程中容易错过局部极值.对该问题提出改进措施,给出FEDR的步骤及程序实现策略,并用FORTRAN语言和ANSYS的APDL语言编写程序.采用FEDR对索穹顶结构进行形态分析.索穹顶结构的索垂度不能忽略,给出考虑结构成形后索长和索中张力水平分量的无应力索长计算公式.进行了算例分析,结果表明,FEDR是正确可行的,改进措施、求解过程及程序实现策略是正确合理的,推导的无应力索长计算公式是正确的,应用该方法对索穹顶结构进行找形分析是可行的.

  • 标签: 索穹顶结构 找形 FEDR法 无应力索长计算公式
  • 简介:平面索桁架以及由平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度、动力松弛等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中(如ANSYS).如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法(如力密度、动力松弛等)进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.

  • 标签: 索桁架 找形分析 非线性有限元 迭代
  • 简介:将剪力键式空腹夹层板看成板和等效交叉梁系组成的整体结构,利用弹性力学方法求出它的弯曲挠度的解析式,继而可求得板、肋和剪力键的内力,将有关数据代入本文公式即可求得该结构的挠度,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:本文把蒂肋扁壳的肋看作为一层同壳,且连续化为下层壳,并与蒂肋壳的壳板即上层壳组成件同工作的拟双层壳计算模型,进而可按弹性小挠度薄壳理论分析计算蒂肋扁壳。文中椎导建立了一般情况下带肋扁壳混台的基本方程式。这种构造上的拟札层壳一般不存在中面,因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变、弯曲应变是耦合的,存在一个耦合矩阵,它可充分反映肋与壳板偏心矩e的影响。对于两向正盘正放与三向带肋扁壳文中作了详细的讨论,并说明了在一定条件下,基本方程式可简化为一个构造上正史异性甚至各向同性单层扁竞的基本方程式,以方便计算和工程应用。文中附有算倒两则。

  • 标签: 双层 内力 弯矩 挠度 工程应用 薄壳理论