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  • 简介:针对球面壳四边形网格划分中四个角点不易处于同一平面的问题,从三点确定一个平面的最基本几何原理出发,提出一种平面四边形网格作图方法,得到的四边形网格不仅处于同一平面而且杆件长度均一致.通过改进四边形网格的划分方法,得到的平面四边形网格与球面的偏差更小.力学性能分析表明,减小四边形网格网壳节点到球面的偏离距离能提高球面壳结构的承载力.最后将改进四边形网格划分法与国外采用的表面平移法进行比较,发现改进四边形网格划分法不仅能减少节点偏离距离而且能扩大网格划分的曲面范围.

  • 标签: 球面网壳 网格划分 平面四边形 稳定承载力 自由曲面
  • 简介:弦支穹顶是一种典型的由索、杆、梁单元组成的空间结构,可充分发挥预应力技术的优势来提高单层壳的刚度和承载能力.近年来已有较多的研究和工程应用,如用于体育建筑、会展建筑等,但其建筑平面多为与穹顶球面(椭球面)壳相应的圆形平面(椭圆形平面),比较单一,影响了推广应用范围.本文提出一种由上部单层柱面壳和下部弦支体系组合而成矩形平面的弦支柱面壳,对其结构型体进行了研究.根据单层柱面壳网格类型和弦支形式提出了n环弦支单向斜杆正交正放网格型柱面壳、n环弦支两向正交正放网格型柱面壳、n环弦支联方网格型柱面壳、n环弦支三向网格型柱面壳等四种弦支柱面壳.以单跨单波三环弦支单向斜杆正交正放网格型为例对弦支柱面壳的受力特性进行了深入研究,探讨了预应力水平、杆件截面、矢跨比等参数变化对弦支柱面壳内力和变位的影响,并对其特征值屈曲、非线性屈曲和基本模态进行了分析.分析研究结果表明,矩形平面的弦支柱面壳是一种技术经济指标优越、有推广应用前景的新型空间结构.

  • 标签: 弦支柱面网壳 结构形体 受力性能 预应力
  • 简介:膜结构施工中膜张力的测量与控制以及使用中膜材张力的检测,是确保膜结构稳定与安全的重要因素。膜张力计是一种简便实用的装置,可以在不破坏膜材且不影响膜内力分布的条件下分别测定纬向和经向的张力。本文用有限元软件ANSYS模拟膜张力计测量FGT-800膜材的初始张力,分别沿着纬向和经向在压力容器范围内施加平面外均布荷载后,通过计算膜平面外最大位移来推算膜平面内纬向和经向的初始张力。用最小二乘法拟合有限元分析结果,得出了更合适的膜张力拟合公式,其中膜张力简化拟合公式相对误差在±4%之内,膜张力联立拟合公式相对误差在±2%之内。

  • 标签: 膜结构 膜张力计 有限元模拟 膜张力-平面外位移关系 拟合公式
  • 简介:500m口径球面射电望远镜(FAST)采用柔性索作为反射面的支承结构,柔性索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索的结构形式和施工方案,提出了索张拉过程的模拟分析方法.通过计算分析得到了索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.根据张拉过程中索的内力变化,确定了FAST索的误差调整方案.调索后,索力的实测值和计算值偏差在10%以内,说明调索效果较好.

  • 标签: FAST 索网结构 张拉过程 数值模拟 误差
  • 简介:滑动索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.提出了一种滑动索的模拟方法——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索的滑移.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,是平面滑动索结构小变形分析中模拟滑动索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:平面桁架结构发生连续倒塌时造成的危害较大,为了较准确地得到结构的倒塌动力响应,研究了瞬时刚度退化法、瞬时加载法与初始条件法的适用条件。采用动力学原理推导出3种方法的动力学方程,对比关键时刻的位移,得出3种方法的异同;然后在考虑双重非线性的情况下,分别对4种桁架结构采用3种方法进行连续倒塌动力有限元分析。分析结果表明:瞬时刚度退化法能够较准确地模拟杆件失效所引起的结构动力响应,瞬时加载法与初始条件法是两种近似的方法;高敏感性杆件失效时,建议采用瞬时刚度退化法;低敏感性杆件失效时,3种方法都可以采用。

  • 标签: 平面桁架结构 连续倒塌 动力分析 瞬时刚度退化法 瞬时加载法 初始条件法
  • 简介:用BEAM188梁单元和SHELL181壳单元建立了两种可考虑荷载作用位置的有限元模型,相互验证了模型的正确性.通过对两种荷载模式下U形截面无铰和两铰圆弧拱计算结果的比较,研究了支座类型、荷载模式和矢跨比对钢拱平面外屈曲的影响.对于理想的支座约束,发现径向均布荷载作用下两铰拱平面外屈曲荷载与无铰拱相同,竖向均布荷载作用下两铰拱平面外屈曲荷载在较大矢跨比时明显高于无铰拱;由于两铰与无铰拱的支座构造不同,满足什么条件平面外约束可按无铰对待有待研究.通过对加缀板与加隔板U形截面两铰圆弧拱平面外屈曲荷载的比较,发现加缀板形成间断闭合截面对屈曲荷载提高更显著,且用料少、施工简单.

  • 标签: 圆弧拱 U形截面 平面外失稳 加缀板
  • 简介:工字形和T形截面的变内力杆件在桁架中经常出现,如何确定其平面外的计算长度系数,现行规范中无明文规定。因此分析和研究变内力杆件的平面外计算长度系数,具有重要的工程意义。本文利用ANSYS对工字形和T形截面变内力杆件的计算长度系数进行了分析,研究表明:采用工字形和T形截面时变内力杆件的计算长度系数μy几乎相等,可以利用μy计算T形截面变内力杆件的μyz;根据计算长度系数μy随参数η和ξ的变化趋势,拟合得出简化计算公式,并提出了考虑扭转效应的μyz的计算公式。

  • 标签: 计算长度系数 桁架弦杆 弯扭屈曲 有限元
  • 简介:本文对菱形平面单块扭壳的曲面特性进行研究,求得曲面方程式,然后按壳体薄膜理论求内力、同时按壳体有矩理论,采用有限元法作内力及住移的数值计算,编制了薄膜内力、弯矩、扭矩及桡度的数值计算表,文中附有工程实例,可供设计参考。

  • 标签: 扭壳 有限元法 薄膜内力 扭矩 菱形平面
  • 简介:简要介绍了十字节点平面外抗弯时的变形机理以及刚度定义,应用大型通用有限元软件ABAQUS对圆管十字相贯节点进行了非线性有限元分析.分别对主管径厚比、支管径厚比和支管与主管的直径比进行单参数分析,研究各自对十字节点平面外抗弯刚度的影响,并综合所有计算结果回归拟合出刚度计算公式.对支管承受压弯作用的十字节点计算分析表明,对于直径比大的节点,压弯作用下较大的轴力会对节点的刚度产生很大的削弱作用.得出了一些有用的结论,对工程应用具有一定的指导意义.

  • 标签: 钢管结构 相贯节点 抗弯刚度 有限元分析
  • 简介:带肋穹顶壳结构至今仍是一种具有发展前景的壳结构。本文就该结构的计算模型、计算方法及其特性做了介绍。并通过实例计算与不带肋的一般穹顶壳结构做了比较,充分说明了带助穹顶壳结构的优越性。

  • 标签: 网壳结构 穹顶 计算模型 计算方法
  • 简介:为研究平面不规则空间钢网格盒式成束筒结构的抗震性能,采用MIDAS有限元软件建立数值模型,进行结构静力弹塑性分析.从结构塑性发展过程及其构件屈服的顺序,得出结构的屈服路径;根据结构内外筒剪力重分布特点,明确内外筒剪力的分配规律;从内外筒抗侧刚度的发展过程,寻求结构刚度退化的主要原因.分析连梁高度、外围钢网格柱截面、墙肢厚度等因素对结构的屈服路径、剪力分配规律、刚度退化的影响.分析结果表明:对于结构整体刚度和推覆极限荷载的影响程度为连梁高度较小,外围钢网格柱与墙肢厚度较大,墙肢厚度的影响略大于外围钢网格柱.

  • 标签: 盒式结构 抗震性能 静力弹塑性分析 抗侧刚度 推覆极限荷载
  • 简介:本文应用SuperSAP93计算程序,对单层壳结构做了静力、动力、稳力分析;研究了温度效应、支座约束以及不同失跨比等因素对结构的影响;得出了一些有益的结论。

  • 标签: 单层网壳结构 静力 支座 计算程序 温度效应 约束
  • 简介:本文以马家军室内田径训练馆屋面壳设计为例,分析了柱面壳的受力规律及其与下部支承结构刚度的关系.结果表明柱面壳结构对边界条件非常敏感,提出壳包络设计思想.得出了一些有益的结论和建议。

  • 标签: 柱面网壳 壳结构 屋面 室内 刚度 支承结构
  • 简介:本文简单介绍了3万米^3油罐壳顶盖的安装。安装过程中,该壳结构的毂形件与杆件嵌入件系精铸造加工成形;杆件与杆端嵌入件使用专用胎具进行拼接;在专门搭设的脚手架上进行罐拱顶壳组装及蒙皮板安装;罐体壁板利用底圈壁板作为内模板进行气顶倒装施工;焊接采用CO2气体保护焊施焊。安装工程一次性成功,各项指标均达到设计要求,质量优良。

  • 标签: 网壳结构 杆件 施工 搭设 脚手架 安装工程
  • 简介:本文利用非线性有限元方法,对两个壳的动力稳定性能进行了分析。在分析过程中,分别考虑了突加阶跃荷载、简谐变化荷载度三角形脉冲荷载。对于简谐变化荷载及三角形脉冲荷载,还讨论了振动周期及脉冲持续时段对壳临界荷载的影响。

  • 标签: 脉冲荷载 网壳结构 临界荷载 动力稳定性 非线性有限元 振动周期
  • 简介:本文采用子至间造代法分析了不同跨度、矢跨比、网格足寸、屋面荷载和支座刚度的短程线型单层球面壳的自由振动特性,采用振型分解反应谱法计算了上述壳在不同地震设防烈度和场地条件下的地震反应。通过计算分析,得出了壳自振周期的变化规律,并建议了其竖向和水平向的地震内力系数的取值。

  • 标签: 单层球面网壳 短程线 抗震分析 设防烈度 竖向 支座刚度
  • 简介:进行了大空间索结构在火灾下三维非线性有限元分析,通过对影响索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的临界温度参数分析,得到了鞍形索结构临界温度与荷载比及预应力比关系的实用表格.对于确定索结构荷载比所需的最大荷载给出了解析表达式,为索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:本文有计划地对400余例实际尺寸的单层球面壳进行了非线性全过程分析。求得了它们的析限承载力。系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布对壳性能的影响,通过这种大规模参数分析方法,掌握了单层球面壳稳定性能规律性,在此基础上提出了供设计人员使用的实用公式。

  • 标签: 单层球面网壳 全过程分析 承载力 荷载 初始缺陷 基础