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。

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.

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。

简介：索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索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。

简介：本文采用组合结构有限元法进行组合网壳结构的几何非线性稳定分析，推导了T.L.人材系下，几何非线性分析中一般空间梁元及满足离散Kirchhoff假定三角形板壳元的有限元公式，采用广义增量法对结构变形进行全过程跟踪分析，并编制了相应的计算程序。通过对若干考题及组合网壳算例的计算分析，验证了本文理论与程序的正确可靠，得到了一些有价值的结论。

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.

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。

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。

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.

简介：圆柱壳屈曲一般对壳壁上微小几何缺陷的型式和幅值均十分敏感．为了能将缺陷的不同分量和圆柱壳的结构特征联系起来以及研究缺陷各分量对壳屈曲强度的影响，缺陷通常采用傅立叶级数分解．然而，大多数先前的研究选取不适当的傅立叶级数得到不正确的结果．本文首先考察傅立叶级数的数学描述基础，进而讨论不同傅立叶级数在描述不同型式几何缺陷的表现，从而得出如何选取适当的傅立叶级数用来描述圆柱壳几何缺陷的结论．采用这些适当的傅立叶级数，能更好地了解圆柱壳几何缺陷的特征分量以及这些分量对壳体屈曲强度的影响．

简介：单层网壳结构是缺陷敏感结构,经截面优化设计的单层网壳结构对初始几何缺陷分布形式更加敏感.在多种缺陷分布形式下,对截面优化后的网壳模型进行双重非线性整体稳定性分析,研究杆件截面取值与缺陷分布、结构极限承载力之间的关系.结果表明：截面优化寻优结果与初始几何缺陷分布有直接关系,增大缺陷较大处杆件截面能显著提高结构承载力;经截面优化设计的网壳仅在其设计初始几何缺陷下稳定承载力满足设计要求,在其他缺陷下承载力均下降明显.本文对这一现象进行了深入的研究,并通过优化＂杆件分组＂的方式改进了由截面优化设计导致的结构稳定承载能力对缺陷分布的高度敏感性,提高了结构整体稳定承载力的鲁棒性,同时降低了结构的耗钢量.

简介：本文提出微小初挠曲杆件的单元切线刚度矩阵。通过对随机计算所得临界荷载的分析，认为单层网壳的临界荷载近似呈正态分布。在此基础上，本文给出求解随机几何缺陷下单层网壳临界荷载的迭代方法。

简介：针对球面网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网壳结构的承载力.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.

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。

简介：本文通过对D．H．Geiger提出的索穹顶结构几何特性的分析，最终给出了保证所有的索都处于张力状态而无松弛的条件，即索穹顶结构具有稳定性的条件。同时，给出了再有物理意义的所有非伸缩性变形模式位移基向量，可作为设计索穹顶结构的基础理论和方法，此分析同样适用于其它类型的索穹顶结构稳定性分析。

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.

简介：应用几何非线性有限元法,对不同形式的预应力局部单双层浅网壳结构在受全跨表面荷载作用时的整体稳定性进行分析.分析考虑了非对称分布荷载作用的情况.计算表明,结构在全跨表面荷载作用时,对称加载所对应的临界荷载不一定是结构的最小临界荷载.在采用相同橡胶垫支座的情况下,预应力可以略微提高结构的临界荷载,但结构的临界荷载仍小于固定铰接支承的非预应力浅网壳结构.

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网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）网壳相应的圆形平面（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网壳和下部弦支体系组合而成矩形平面的弦支柱面网壳,对其结构型体进行了研究.根据单层柱面网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网壳、n环弦支两向正交正放网格型柱面网壳、n环弦支联方网格型柱面网壳、n环弦支三向网格型柱面网壳等四种弦支柱面网壳.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网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网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网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.

简介：网壳结构的挠度与多种因素有关,对不同几何因素的敏感性也有差异.实际结构中,杆件截面规格和几何尺寸由于材料制造和施工安装的原因,存在与设计不完全相符的随机误差,这些随机误差对结构刚度的影响通常难以确定.基于可靠度原理及有限元方法,对单层网壳结构进行了挠度敏感性因素分析并编制了Matlab程序.通过对一个K8型单层网壳几何因素,如跨度、矢高、杆件壁厚和初始几何缺陷等的挠度可靠度对比分析,得出了杆件壁厚为决定挠度主要因素的结论,并从随机变量敏感度和变量统计特征两方面,得出了矢高较跨度对变形可靠度指标影响更为敏感的结论.

简介：为研究不同初始几何缺陷对单层球面网壳结构地震承载力的不利影响,根据＂拟壳法＂的内力状态,提出了弯曲应力为主杆件数量占有效杆件总数的百分比最大,作为网壳最不利缺陷的判别准则.基于该准则,以跨度80m的K8型单层球面网壳为例,开展了考虑最不利高阶模态缺陷的网壳结构地震承载力影响分析.结果表明,网壳结构最不利缺陷一般出现在高阶屈曲模态;相比最低阶屈曲模态缺陷,最不利高阶模态缺陷计算所得的网壳结构地震动力响应显著增大,结构地震承载力明显降低;最不利缺陷的判别准则只需考虑前20阶屈曲模态范围,即可保证网壳结构地震承载力的计算精度和计算效率.