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  • 简介:进行了大空间结构在火灾下三维非线性有限元分析,通过对影响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的临界温度参数分析,得到了鞍形结构临界温度与荷载比及预应力比关系的实用表格.对于确定结构荷载比所需的最大荷载给出了解析表达式,为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:道顿竞技馆(DortonArena)开启了现代结构开端,其将建筑与结构的完美融合以及在建筑结构设计方面的多项创新使其在工程领域获得了极高的声誉,但国内诸多文献中对于该场馆是多有提及却少有介绍.该馆在建筑和结构设计方面的创新有:体系设计上采用了交叉斜拱骨架和马鞍形双曲,将建筑理念直接通过结构表现出来;充分利用了混凝土拱受压、受拉的特点,整体形成简洁高效的自平衡结构体系;屋面张力体系中的双曲,既能够抵抗向下的重力荷载,又可在风吸作用下实现主副作用转换,抵抗向上的荷载作用;在周边的交点设抗风与周圈立柱连接,将整体向下牵引,在保持屋盖双曲面造型的同时控制屋盖的风振作用;斜拱交叉连接设计可以平衡斜拱在拱脚处产生的推力,斜拱在交汇之前断开通过"铰"连接,以在受到不均匀荷载下允许结构的微小调整;延伸的倾斜拱脚与交叉端下部立柱共同组成"三脚撑"结构,并在两倾斜拱脚基础处引入预应力拉以阻止拱脚在推力作用下的滑移.整个场馆在建筑和结构中各项创新性的设计,对于后续张力结构的发展和研究有着重要的历史意义.本文对道顿竞技馆的历史背景、建筑结构方案设计、结构深化设计、施工以及该场馆的历史意义等方面作简要介绍,旨在使这一将建筑和结构设计充分融合的经典工程得到更深入的了解.

  • 标签: 道顿竞技馆 索网结构 马鞍形屋盖 交叉斜拱 抗风设计
  • 简介:500m口径球面射电望远镜(FAST)采用柔性作为反射面的支承结构,柔性结构的张拉过程模拟分析对于张拉成形阶段具有重要的指导作用.基于非线性有限元理论,针对FAST的结构形式和施工方案,提出了张拉过程的模拟分析方法.通过计算分析得到了在张拉过程中的位移和内力,计算结果验证了张拉方案的可行性.根据张拉过程中的内力变化,确定了FAST的误差调整方案.调后,力的实测值和计算值偏差在10%以内,说明调效果较好.

  • 标签: FAST 索网结构 张拉过程 数值模拟 误差
  • 简介:为了研究不同因素对天线模态的影响,基于均匀试验设计理论,提出了一种结构模态预测的方法.该方法同时考虑多个因素对天线基频的影响,根据均匀设计表,利用回归分析法编程进行数据分析,得出各因素与基频之间的回归函数模型.利用该模型进行基频计算,所得结果与有限元软件仿真结果进行对比,结果误差不超过2%,证明该方法正确、可行.

  • 标签: 索网结构 模态 均匀试验设计 回归分析
  • 简介:壳是基于单层球面壳和张拉整体体系的一种合理的新型杂交大跨空间结构.本文讨论了壳的结构组成、成形过程和受力原理,并结合一个工程实例,进行非线性有限元静力分析、特征值屈曲分析、非线性屈曲分析以及有初始缺陷的非线性屈曲分析,并与同样形式的单层壳结构进行比较,系统地研究了壳的受力特性.结果表明壳改善了结构的受力状态,增大了壳结构的强度、刚度和稳定性,有着很高的结构效能,具有跨越大跨度的潜力,应用前景广阔.

  • 标签: 索承网壳 静力分析 屈曲分析
  • 简介:壳是一种新型的空间结构形式,主要应用于大跨度玻璃采光顶结构中,本文对-40m跨度的椭圆抛物面壳结构进行了稳定全过程分析,考察了荷载的不同分布形式、不同预张力以及不同截面等因素对壳结构稳定承载力的影响.通过对计算结果的对比分析,初步了解了壳结构的基本力学性能,为进一步将壳结构推向工程实践奠定了基础.

  • 标签: 索撑网壳 表面平移法 稳定性 极限承载力
  • 简介:正交结构作为屋盖支承体系有着广泛的应用,属于一种柔性结构,对外荷载的作用比较敏感.非线性自振特性的研究对于正交结构在风荷载作用下的响应分析具有重要意义.本文考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了正交结构非线性振动方程.通过Galerkin原理,将偏微分方程转化为常微分方程,并采用改进的L-P法对常微分方程进行了求解.结合算例讨论分析了温度变化、振幅等因素对正交结构非线性振动的影响.算例表明,正交结构固有频率随着温度的升高而减小,自振频率密集,具有较强的非线性,其自振频率随着振幅发生变化,其非线性振动呈现“硬弹簧”特性,正交结构的非线性自振频率高于线性频率.

  • 标签: 索网结构 温度 非线性 振动
  • 简介:介绍了大射电望远镜(FAST)30m模型主动反射面支承结构——整体结构,根据现场条件提出了三种可行的施工方案,并利用ANSYS的生死单元技术模拟张拉过程.通过分析、对比确定了最优方案,并以此指导了实际施工,为FAST500m原型的建造积累了经验.

  • 标签: 大射电望远镜 索网结构 施工分析 生死单元
  • 简介:大口径环形天线反射器由于受到收拢高度及展开臂长度的限制,有时很难实现主、副构型上的完全对称设计,因而造成了反射器正、反向放置变形上的差异,为反射器型面调试带来了困难.提出一种非对称系统主、副等刚度设计方法,通过该设计可以使得系统的正反向变形相等,实现反射器正反两种状态下的型面平均后等效在轨无重力型面的目的,为大口径环形天线地面调整和在轨型面预测提供了便利.

  • 标签: 环形可展开天线 非对称索网系统 等刚度设计
  • 简介:张弦梁与柔性是大跨度屋盖中应用较为广泛的两种结构形式.某拟建屋盖结构跨度大、支承点少、结构厚度小,传统空间结构形式难以实现,拟综合张弦梁与结构优点,提出一种新型复合空间结构,并建立竹结构缩尺模型开展理论分析与试验研究.首先基于双控原则对张弦梁子结构体系的预应力进行了优化分析,然后结合结构的布置特点,基于静力平衡与变形协调理论推导了构件的预应力设计方法,最后通过有限元方法分析了结构正常使用阶段与极限荷载作用下的结构静力性能,并与试验结果进行对比,验证了理论分析的正确性.

  • 标签: 张弦梁 索网 预应力设计 竹结构 静力性能 试验验证
  • 简介:本文结合几个典型工程算例对改进动力松弛法和改进力密度法在计算时间、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:穹顶结构在张拉过程中一般采用分批分级张拉斜的方式.由于穹顶结构的环通常采用连续布置方式,当相邻分批张拉的内力差作用在环节点上的分量超过环夹间的最大静止摩擦力后,会引起环与环夹之间的滑移.由于环往往是穹顶结构中预应力最大的构件,其滑移会对整体结构的内力分布和位形产生严重影响.在准确计算分析的基础上优化张拉方案,控制环滑移对整体结构的影响是穹顶结构能否张拉成形且满足设计要求的关键问题.本文提出基于向量式有限元的驱动单元法进行穹顶张拉全过程模拟,分析环滑移对结构内力和位形变化的影响.

  • 标签: 索穹顶 张拉全过程分析 环索滑移 向量式有限元 驱动索单元法
  • 简介:本文首先分析了张力集成穹顶单元的几何形态,并基于此提出了穹顶结构的几何及拓扑关系,介绍了几种穹顶结构的构成型式,归纳出了穹顶结构的工作机理.

  • 标签: 索穹顶结构 几何形态 拓扑 张力 平移
  • 简介:托结构是我国自行开发的一种新型结构形式,其外形类似斜拉结构但受力性能则完全不同。其受力特点与悬索结构有相似之处,故集中了斜拉结构和悬索结构的优点,克服了它们的不足之处。目前国内外超跨度结构仅有斜拉和悬索结构两种,且都存在许多缺点。托结构因其斜效率大大改善,受力更为合理,故可节省用材和工程造价,其跨越空间的能力比斜拉和悬索结构均优,且施工方便。

  • 标签: 悬索结构 斜拉结构 受力性能 施工方 工程造价 跨度
  • 简介:力监测对保障杆张力结构施工张拉阶段预张力的有效建立或服役期中的结构安全具有重要意义.以一个新型杆张力结构——乐清市体育场月牙形桁张力罩棚结构为例,结合该结构的特点制定了力监测方案,将FBG和EM两种力测量方法应用于该结构的力监测并建立了能够长期运作的实时力监测系统,介绍了利用这两种方法测量力的关键步骤.通过分析该力监测系统在施工张拉阶段的监测结果发现,FBG和EM传感器能够准确地反映结构施工张拉阶段的预张力变化,体育场结构有效地建立了设计预张力,上、下径向及内环的预张力偏差均在8%以内.

  • 标签: 索杆张力结构 索力监测 FBG传感器 EM传感器
  • 简介:本文简要介绍了穹机和张拉整体穹顶结构的起源、结构形式与特点、节点与其它连接邮件施工方法,并比较了它们的各自优缺点,说明了对不同的平面形状适用于采用不同的结构形式。

  • 标签: 张拉整体 索穹顶 穹顶结构 节点 连接 施工方法