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  • 简介:本文在考虑膜结构与风荷载动力耦合作用的基础上,建立了一种适用于大跨度张拉结构风振分析的CFD数值模拟方法.计算采用分区迭代算法,包含流体域、结构域和网格域三个计算模块.流体域采用Taylor-Galerkin有限元法和大涡模拟技术来求解不可压缩粘性流动;结构域的计算采用UpdateLagrangian有限元列式和Newmark逐步积分技术,并考虑了几何非线性的影响;网格域采用拟弹性介质法来计算动态网格的更新.算例分析表明,数值风洞方法是求解流固耦合问题的一种有效方法.

  • 标签: 膜结构 风振分析 数值风洞 风荷载 动力耦合 数值模拟
  • 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:为适应屋盖结构随机脉动风速场谱分析的需要,根据数字信号处理基本原理和小波包分析理论,推导出小波包系数与功率谱的关系式,从而建立了一种基于小波包变换的随机信号功率谱估计的新方法.然后将该法应用于一个大跨屋盖模拟风速场的功率谱计算,检验了该法对随机信号的谱估计精度.计算结果显示,所提出的方法速度快、精度高,是一种适用于大型屋盖风速场的高分辨率谱估计算法.

  • 标签: 屋盖结构 脉动风速场 小波包变换 功率谱估计 随机信号
  • 简介:结构整体和构件的初始几何缺陷是结构产生非线性行为的影响因素之一,在目前的高等分析中常按最不利的缺陷分布来考虑它们的影响。采用蒙特卡罗法可以考虑初始几何缺陷的随机遇合问题,能更加合理地确定初始缺陷的分布规律。通过统计分析得到柱顶侧移和梁跨中挠度的概率密度函数,可由此确定框架可能的最大变形。某一六层单跨框架的计算结果表明:当按缺陷的最不利分布来施加不同的初始几何缺陷时,对框架的极限承载力影响不大,但对框架的侧向变形影响较大:初始几何缺陷越大,框架的最终变形也越大。但按蒙特卡罗法考虑不同的初始缺陷时,与无缺陷框架相比,结构变形增加有限。算例还表明,当框架按高等分析的极限承载力设计时,相应标准荷载作用下的变形不能满足正常使用要求,因此,设计常受正常使用极限状态控制。

  • 标签: 钢框架 高等分析 初始几何缺陷 随机遇合 蒙特卡罗法
  • 简介:根据机构理论的概念,研究了单层网壳结构的屈曲理论,根据结构屈曲的机理,提出了结构从产生几何软化而导致屈曲的观点,进而给出了屈曲路线跟踪的理论和算法.本文提出的理论和方法可供单层网壳和其他格构结构的屈曲分析参考.

  • 标签: 网壳结构 屈曲分析 软化区 临界应力 屈曲路线
  • 简介:介绍了双轴椭球体柔性飞艇外气囊解析数值特征,并根据外气囊结构特性和膜材特性,论述了外气囊膜裁剪设计方法.采用测地线方法对飞艇外气囊膜进行裁剪,将不可展空间膜面转化为可展膜片,然后应用三次样条函数拟合膜片边界得到加工放样膜片,最后应用线性比例补偿方法,对外气囊正常工作气压下膜面受力产生的应变进行补偿设计.本文研究工作对飞艇设计开发具有指导价值.

  • 标签: 柔性飞艇 外气囊膜 裁剪设计分析 测地线 样条函数 应变补偿
  • 简介:采用基于有限元理论开发的ANSYS软件建立了张弦梁数值分析模型,按温度增量法对其火灾历程中的力学反应进行分析。讨论了在升温历程中,温度场非均匀性、荷载比、垂跨比、火源半径、火源位置以及支座约束对张弦梁上弦钢梁及下弦预应力索力学特征的影响以及跨中挠度的变化历程。得出以下结论:随着温度分布非均匀性的减小,在升温历程中,上弦钢梁强度应力历程下降速率增大,而稳定应力呈先增加后下降趋势,下弦索应力变化很小;随着荷载比增大,结构临界温度降低,结构跨中挠度增长速率也变大;随着垂跨比的增大,结构受火失效截面位置发生改变,失效时对应的跨中挠度值呈非单调变化;常遇建筑火灾中的火源半径变化对关键单元的应力历程、承载力衰减历程及跨中挠度增长历程影响较小;当火源位置发生变化时,结构的失效单元将会发生变化,同时,对跨中位移历程有一定的影响;随着支座摩阻力的增加,结构热膨胀受到较大程度约束,在升温历程中,上弦钢梁跨中截面的应力显著增加,下弦索拉应力显著减小,同时结构产生显著的向上变形。上述研究结论可对进一步探明局部火灾下张弦梁结构的破坏机理提供参考。

  • 标签: 局部火灾 张弦梁 数值模拟 参数分析 力学特征 临界温度
  • 简介:索穹顶结构的预应力张拉施工成形过程分析一直是国内外学者研究的热点和难点.本文结合国外已有工程预应力张拉施工方法和国内相关研究成果介绍,以一跨度为122m的索穹顶结构为例,提出了包括逐圈斜索张拉法、仅外圈斜索张拉法、逐圈竖杆顶压法、仅外圈竖杆顶压法、逐圈环索张拉法、仅外圈环索张拉法、逐圈斜索原长安装法等七种预应力张拉施工方法,并采用动力松弛法对采用各种预应力张拉施工方法进行施工模拟全过程分析,为实际索穹顶结构工程的张拉施工提供理论依据和技术支持.

  • 标签: 索穹顶 预应力张拉 施工方案 动力松弛法
  • 简介:由于水源污染物的项目繁多,类型复杂,使得传统的饮用水检测指标(GB5749-1985)不能完全代表安全的饮用水标准。本文针对现行的《生活饮用水卫生标准》,简要介绍了饮用水常规检测指标所涉及的分析仪器方法,主要包括有:原子吸收法、离子色谱法、TOC仪、气/液相色谱法等�

  • 标签: 方法简介 检测方法 饮用水检测
  • 简介:讨论了膜结构裁剪分析中的关键技术,包括裁剪线的生成和裁剪膜片的展开.从测地线的性质出发,提出了一种新的裁剪线生成算法.基于弹簧一质点系统,在系统中考虑了膜材材料特性因素,弹簧弹性系数随展开状态变化,不但可以模拟薄膜的刚体位移和转动,而且包括了展开过程中薄膜的弹性变形.模拟方法避免了大型矩阵的运算,降低了计算成本.算例结果表明,本文提出的裁剪方法是可行的,且具有很高的展开精度.

  • 标签: 膜结构 裁剪分析 测地线 弹簧-质点系统
  • 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: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:现代空间钢结构形式多样、受力复杂、规模庞大,采用何种成本合理、安全可靠的施工方法实现其建造十分关键.介绍了空间钢结构施工的典型特点,对目前在空间钢结构施工中应用较多的滑移等、提升、张拉整体成形、累积旋转、整体起扳及折叠展开成形等施工方法的工作原理、适用范围和结构形式等进行了分析.空间钢结构施工不仅要确保施工过程的每一个状态下构件强度不超标和结构整体稳定可靠,同时还应将施工在结构构件中产生的附加内力或残余应力控制在较低的合理水平.

  • 标签: 空间钢结构 施工方法 滑移 提升 张拉整体成形 累积旋转
  • 简介:薄膜结构与风环境之间存在着较强的耦合作用,并且这种耦合作用往往是薄膜结构动力稳定的决定性影响因素.附加质量是表征这种耦合作用的主要参数之一.本文以薄膜结构与风环境的静力耦合模型为基础,给出了附加质量的三种计算方法:势流理论法、简化流体力学模型法以及基于声学理论的有限元法,并对它们的适用范围进行了初步分析,为薄膜结构的风致动力效应研究奠定了基础.

  • 标签: 薄膜结构 流固耦合 附加质量 风环境 结构动力
  • 简介:柔性索网是星载环形天线反射器的重要组成部分,其在环形桁架支撑下通过纵向索阵张紧作用形成具有特定精度要求的反射面.环形桁架、前/后索网与纵向索阵处于预应力平衡状态,索段张力的配置直接影响天线反射器的刚度和精度.本文针对反射面索网张力合理配置问题,提出基于ADAMS/MATLAB模拟分析方法,以张力均匀性和形面均方误差为评价标准,将柔性索网和纵向索阵进行离散化建模,有效控制纵向索阵的张力值,实现前索网反射面的成形计算与分析.数值仿真结果表明,本文方法可快速实现指定反射面精度的索网张力调整,对工程应用具有指导意义.

  • 标签: 环形天线 柔性索网 形面精度
  • 简介:目前关于钢管混凝土的耐火研究还主要集中在实心构件上,空心钢管混凝土的相关研究则不足。而实心钢管混凝土可以看作是空心钢管混凝土的特例,因此,很有必要将实心和空心钢管混凝土统一在一起进行研究。采用理论和有限元计算相结合的方法,对钢管混凝土构件在标准火灾下的承载力进行了研究。最终,给出了实、空心钢管混凝土构件在标准火灾下任意时刻的承载力计算公式和保护层厚度的计算方法

  • 标签: 空心钢管混凝土 耐火承载力 保护层厚度 计算方法
  • 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法或承载力法中相关参量的取值,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:节能环保是目前建筑行业走科学发展道路的一大研究热点。低碳建筑则是节能环保的一个重要研究方向。本文基于节能环保视角,就节能建筑方面展开如何通过改变建筑的设计理念,设计的关键步骤和把科学作为设计的定位等方面进行了讨论研究,对高效率打造一个节能环保的建筑群有着指导意义。

  • 标签: 节能 建筑设计 策略