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  • 简介:人行桥是一种新型结构,具有精巧的造型和显著的经济性.由于需要考虑预应力和几何非线性的影响,从而给这种结构的分析增加了难度.对拉人行桥结构的静力与动力特性分析进行了研究,并采用能量变分原理进行了求解.通过一个算例说明了其应用.

  • 标签: 拉索人行桥 预应力 几何非线性 静力与动力特性
  • 简介:本实用新型涉及一种隐形单玻璃幕墙结构,包括上端与上部桁架连接的拉,所述拉的下端穿过底部桁架与预应力保持装置连接,所述拉位于相邻玻璃的分隔缝中,并设置有锁紧拉和夹紧玻璃的锁紧玻璃夹。本实用新型采用二级锁紧玻璃夹,先锁紧拉后夹紧玻璃,同时通过拉下端连接的预应力保持装置提高了结构可靠性,可以满足在外界荷载下玻璃移位、挠度等需要。

  • 标签: 幕墙结构 玻璃 单索 隐形 实用新型 结构可靠性
  • 简介:本文基于文献[4]提出的穹顶结构非线性有限元理论及初始刚度计算方法,对圆形平面,球形屋面,脊索呈辐射状分布的轴对称弯顶结构进行了分析计算,通过参数改变,详细研究了该类弯顶结构的静力性状,并得到了一些重要结论,对理论研究及工程应用具有指导意义。

  • 标签: 索穹顶结构 初始刚度 屋面 非线性有限元 工程应用 轴对称
  • 简介:前处理是进行弯顶结构有限元分析的重要过程,本文首先分析了顶结构的几何外形和拓扑关系,讨论了针对其拓扑特点利用指示矩阵法将弯顶结构网络化及节点指示矩阵和单元指示矩阵的生成方法,最后详细叙述了穹顶结构的节点编号、单元信息、节点坐标和边界约束、荷载信息等数据的生成方法。

  • 标签: 索穹顶结构 前处理研究 几何外形 拓扑关系 结构网络化 指示矩阵
  • 简介:新型桁架是在桁架和拱的基础上,构思出的一种大跨度杂交桁架结构体系.本文对新型桁架屋盖体系的静力与动力特性分析进行研究,并采用能量变分原理进行求解,文中有算例说明其应用.

  • 标签: 索桁架 屋盖 静力 动力 桁架结构 预应力
  • 简介:网架结构将预应力技术与网架技术融为一体,由正交正放预应力桁架组成.本文采用连续化的数学模型和能量变分解,对正交正放网架结构进行分析,文中有算例以说明其应用.

  • 标签: 正交正放 索网架结构 数学模型 能量变分解
  • 简介:滑动是预应力钢结构的重要组成部分之一,但其计算模拟较为困难,这在一定程度上制约了其应用.提出了一种滑动的模拟方法——等效滑轮法,该方法通过等效刚性构件替代滑轮,通过等效构件的转动模拟的滑移.分析及算例表明,该方法基本原理清晰,计算简单,迭代次数少,且可以考虑实际结构中滑轮半径大小对结构的影响,是平面滑动结构小变形分析中模拟滑动的一种简单有效的方法.

  • 标签: 滑动索 等效滑轮 预应力钢结构
  • 简介:针对穹顶在风振作用下的优化设计问题,基于线性滤波法,采用MATLAB软件对穹顶进行风速时程模拟.以风振作用下穹顶的总体横向位移、整体预应力水平、总重量为目标函数建立优化模型,采用ISIGHT软件集成ANSYS,基于NSGAII遗传算法,对穹顶进行了多目标函数优化.优化结果表明:在风振作用下,总体横向位移增加少许,但整体预应力水平与总重量都得到较大的降低,优化结果具有较高的经济性与力学合理性.

  • 标签: 索穹顶 风速时程 风振响应 NSGA II 遗传算法
  • 简介:拱体系是与拱杂交而成的一种新型大跨度屋盖结构,可以充分发挥各自的特点,而且相互限制了彼此的弱点.比单一的形状稳定性好,比单一拱的整体稳定性好.本文采用能量变分原理对-拱体系的静力与动力特性分析进行了阐述,并列举有算例说明其应用.

  • 标签: 大跨度屋盖结构 索-拱体系 静力 动力特性 荷载
  • 简介:穹顶结构是发展和推广Fuller张拉整体结构思想乐唯一应用于实际工程的一种新型大跨结构,它的几何稳定性分析对结构的设计非常重要。本文通过对杆系结构的分类、自应力模态、机构住移模态确定、以及体系稳定性判定准则等细节的研究,对素穹顶结构几何稳定性作了较为完整的分析,编制了相应的程序.对肋环型、三角化型和凯威特型等多种布置形式的穹顶结构进行了计算分析.得出了一些对结构进型有用的结论。

  • 标签: 索穹顶结构 大跨结构 张拉整体结构 自应力 杆系结构 稳定性分析
  • 简介:每一个好的建筑都有其令人称道的细部,在钢拉结构中,其节点连接即是展现结构美的一个细部。根据建筑学的观点,钢拉结构不单拥有结构纤细美,还展现了钢结构力量美,一个优秀的结构的节点可以让人们从技术中找到“美”,并感受到隐藏在“美”中的力量。

  • 标签: 钢拉索结构 建筑结构 连接材料 钢节点板
  • 简介:FEDR(FiniteElementDynamicRelaxation)法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法的动力松弛法.动力松弛法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法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法对穹顶结构进行形态分析.穹顶结构的垂度不能忽略,给出考虑结构成形后长和中张力水平分量的无应力长计算公式.进行了算例分析,结果表明,FEDR法是正确可行的,改进措施、求解过程及程序实现策略是正确合理的,推导的无应力长计算公式是正确的,应用该方法对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:预应力双层比单层有更好的结构刚度和形状稳定性,可用于各种跨度的屋盖结构中,本文采用能量变分原理对双层进行静力分析,得到了在均布荷载、三角形荷载和对称三角形荷载作用下的挠度近似公式,并与采用有限元法分析的结果进行比较.结果表明,本文给出的挠度计算公式具有较高的精度,可供工程应用参考.

  • 标签: 双层索 预应力 静力分析 能量变分原理 有限元分析
  • 简介:穹顶结构是一种结构效率极高的空间张力结构体系,由于该结构节点较为稀疏使得上部刚性网格系统的设计和施工有一定难度,从而也限制了穹顶结构的推广应用.为了解决这一实际工程问题,进一步拓展穹顶结构的应用范围,本文提出了一种刚柔相济的组合空间结构——刚性网格穹顶结构,并给出了三种具体的结构组合形式;同时为了能够较为精确地确定该结构形式的初始形态,本文结合空间杆系平衡矩阵理论和构件原长不变的概念,提出了"近似等效荷载生死单元法",该方法通过荷载的等效和构件单元的"生死"过程来找到结构的初始形态.算例分析表明该方法可以较为准确地确定刚性网格穹顶结构的初始形态.本文工作可为该类结构的初始选型和设计提供依据.

  • 标签: 刚性网格索穹顶 刚性屋面 平衡矩阵 结构形态 近似等效荷载生死单元法
  • 简介:目前,膜结构设计和验算中的两种方法——分步计算和整体计算均为人们所采用.分步计算是单独分析和膜,再将反力施加在支撑结构上进行分析;而整体计算是将和膜与下部支撑结构一起进行分析.随着计算机辅助设计软件的发展,过去不得已而为之的分步计算方法越来越显露出其不足之处.本文通过作者所在的研究组自主开发的膜专用设计软件CAFA,分别由这两种方法对两个算例进行了对比分析,在此基础上得出在膜结构设计中整体计算的必要性.

  • 标签: 索膜结构 分步计算 整体计算
  • 简介:基于平面桁结构提出了一种新型的空间杆结构,命名为环形交叉桁结构.该结构可以显著改善车辐式桁结构抗连续倒塌性能较弱的不足.基于ANSYS软件,采用非线性弧长法,分析了环形交叉桁结构的静力性能.分析中考虑了满跨均布荷载、半跨均布荷载以等多种工况组合以及预应力变化对结构性能的影响.研究结果表明环形交叉桁结构具有整体刚度好、内力分布合理等优势,预应力变化对结构刚度影响显著.环形交叉桁结构的提出可为其它杆结构的改良提供参考.

  • 标签: 索杆结构体系 环形交叉索桁结构 静力性能 连续倒塌
  • 简介:杆膜找形分析的基础上,在进行杆膜混合结构的协同荷载分析时,引入弹性T单元,建立了弹性T单元的非线性平衡方程组,并推导了弹性T单元的切线刚度矩阵.利用全Newton-Raphson方法求解此非线性方程组,运用Fortran95计算机语言,编制了相应的计算程序.最后对工程实例进行了验算,其结果与德国著名膜设计软件Easy进行了对比.结果表明,该程序具有较高的精确度.

  • 标签: 索杆膜结构 单元力密度法 协同荷载分析 Newton-Raphson迭代法
  • 简介:平面桁架以及由平面桁架组成的空间桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉的张力提供刚度.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.与穹顶结构、单层结构相比,桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度法、动力松弛法等一般用于解决单层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).如果套用穹顶、单层等的找形方法(如力密度法、动力松弛法等)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,该方法不同于单层或膜结构找形的小杨氏模量法.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:北京华贸中心是由写字楼、商城、酒店公寓等组成的大规模商务建筑群,其间为华茂广场,后由于使用功能要求在广场上加建顶盖.根据已建结构及空间,采用盖格体系穹顶膜结构.首先进行初始形态(找形)设计,确定预拉力分布及形状.然后进行在风荷载、活荷载等作用下的受力分析,依据杆件强度、整体变形及支座反力等指标,修订初始预拉力,重新进行找形设计.反复迭代,直至能够满足受力性能的合理初始形态.为保证施工过程能够准确施加设计预定的拉力,进行了施工过程模拟验算.内环采用双层,以保证层间开敞通风.膜材选用了两种不同透光率的材料,并采用环向热合缝布置,以丰富建筑表现.竣工效果良好,充分体现了穹顶体系结构受力合理、建筑轻盈飘逸的特点.

  • 标签: 索穹顶 膜结构 张拉整体 设计 施工