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  • 简介:节点刚度对单层结构的变形与稳定性能影响显著.本文提出一种相贯节点刚度的计算方法,通过梁元模型与元模型之间的对比,可以较为准确地模拟相贯节点的轴向刚度以及面内与面外抗弯刚度.对T型、Y型、X型、K型等多种相贯节点的变形性能、弹簧刚度及其影响因素进行了深入分析,研究了支管杆端变形与主管径厚比的关系,探讨了梁元模型对单层结构的适用条件.为了验证该计算方法的正确性,分别采用梁元-弹簧模型与多尺度分析模型,对单层柱面结构的变形性能与屈曲特征值进行了分析,结果表明两种模型具有较好的一致性.最后,给出了在单层柱面结构设计时,考虑相贯节点刚度的相关建议.

  • 标签: 单层柱面网壳 相贯节点 弹簧刚度 变形 屈曲
  • 简介:空间结构自重轻、跨度大,因而风荷载对结构常起到主要甚至控制作用.铝合金作为新兴的金属材料,其弹性模量和密度均大约为钢材的1/3,与钢结构相比,铝合金结构对于风荷载更为敏感.本文通过谐波叠加法分别得到结构各个节点的具有Davenport谱和Panofsky谱功率特征的水平和竖向风速时程,并将风速时程转化为风压时程,按照荷载规范计算得到的风压系数,对铝合金结构进行时程响应分析,得到结构各处的风振响应,并采用节点位移风振系数、支座反力风振系数及杆件内力风振系数来衡量结构的风振特性.此外,与相同跨度的钢结构进行了风振系数的对比.

  • 标签: 铝合金网壳 风振分析 时程分析 风振系数
  • 简介:为研究杆件稳定、初始几何缺陷、几何非线性、材料非线性对某单层球面结构整体稳定性的影响,首;l己对结构进行线性屈曲分析得到屈曲模态和临界荷载,其次采用弧长法对结构进行非线性屈曲全过程分析,同时确定最不利初始几何缺陷分布模态,最后采用Newton—Raphson法对按此最不利缺陷分布的结构进行弹塑性屈曲全过程分析.计算表明:初始几何缺陷按最低阶屈曲模态分布的一致缺陷模态法町能不适用于大跨单层球面结构的稳定性分析;荷载不对称分布对结构的稳定性更为不利;初始几何缺陷和材料非线性对结构稳定性的影响较大.

  • 标签: 单层球面网壳 初始几何缺陷 非线性屈曲
  • 简介:采用变换荷载路径法,对某大跨度双层球面结构进行双重非线性屈曲及强度分析,研究其抗连续倒塌性能,并根据失稳及强度破坏准则探讨大跨度双层球面结构连续倒塌的失效机理.研究表明,双层球面结构冗余度较高,在使用荷载作用下结构8个节点的严重局部破坏都未引发其连续倒塌,本文中的双层结构直到受到3倍左右使用荷载时才发生连续倒塌破坏;通过不断加大结构所受荷载幅值,发现没有局部破坏的完整大跨度双层球面结构最终倒塌时发生失稳破坏,遭到轻微局部破坏的结构最终倒塌时是失稳和强度破坏的共同作用,遭受严重局部破坏的结构最终倒塌时发生强度破坏.

  • 标签: 双层球面网壳 连续倒塌 失效机理 变换荷载路径法 失稳破坏 强度破坏
  • 简介:内外双重张弦结构是一种新型的预应力结构体系,主要由单层曲面网格结构和空间索桁体系复合而成.为了对体系的形成过程进行安全控制,有必要对结构进行详细的施工模拟分析,确定出合理的张拉顺序和张拉力控制值.本文以乐清体育中心体育馆内外双重张弦结构屋盖为例,详细介绍循环迭代降温法在该索系找力分析的应用.文中利用找力分析得到的一系列温度数组对分阶段多批次分级预应力施工过程进行仿真模拟分析.分析结果表明:循环迭代降温法可以得到每级张拉所需索力施工张拉控制值.与一次张拉成型相比,采用分阶段多批次分级预应力施工方案,可以大大降低成本且满足工程精度要求.

  • 标签: 内外双重张弦网壳结构 找力分析 施工过程 仿真分析
  • 简介:单层结构杆件截面尺寸和杆件分组方式直接影响结构的强度、刚度、局部稳定性以及整体稳定性,应存在一种合理的截面取值和杆件分组方式,使结构受力合理、节约耗钢量.本文对跨度60m、矢高6m的单层凯威特结构模型进行了线性静力分析、几何非线性整体稳定性分析和三种杆件分组方式下的截面优化设计,并详细分析了杆件分组和截面变化对结构整体稳定性的影响,给出了杆件分组、截面取值方式的建议,使结构用钢量少、受力较合理,同时杆件种类少、便于施工.

  • 标签: 网壳结果 线性静力分析 整体稳定性分析 截面优化 杆件分组
  • 简介:为研究支座不均匀沉降对铝合金单层结构性能的影响,采用通用有限元分析软件ABAQUS建立一铝合金单层整体模型,考虑支座不同沉降位置及不同沉降量对结构性能的影响,分析表明沉降支座附近杆件所受影响较大,距离支座较远的杆件受到影响很小.并且随着支座不均匀沉降量的增大,受影响的杆件范围有所扩大,少数杆件内力变化明显.此外,对比分析了在相同支座沉降条件下铝合金结构与钢结构的差异.

  • 标签: 铝合金单层球面网壳 支座不均匀沉降 有限元 杆件内力
  • 简介:对平面投影为四边形的六杆四面体单元组成的新型球面全铰接基本结构体系进行了系统的机动分析.若采用传统的Maxwell准则分析,该的基本结构体系被认为是一个静定结构.而基于平衡矩阵理论进行分析时,可以发现该的基本结构体系是一个静不定、动不定体系.利用平衡矩阵的物理意义和矩阵的初等变换,证明了新型基本结构体系的机构位移模态数与沿圆形平面径向布置的六杆四面体单元数是相等的.在此基础上给出了新型加强结构体系的形成依据,并提出两种适于工程应用的结构体系加强方式.

  • 标签: 六杆四面体单元 球面网壳 平衡矩阵 机构位移模态 基本结构体系 加强结构体系
  • 简介:提出了一种新型球面,它由投影为四边形平面的六杆四面体单元集合组成,的成形构造简单,便于工业化预制生产和装配化施工.这种杆件数和节点数相对较少、网格抽空的球面,也能发挥双层的作用.文中给出并讨论了新型球面的基本结构体系和加强结构体系.为提高结构的刚度和稳定性,的上、下弦节点可采用刚接节点、半刚接半铰接节点和铰接节点,可形成四种节点布置方式和杆件特性,即四种不同计算模型的球面.本文作了竖向荷载作用下的受力特性分析,获得了基本与加强结构体系、四种节点布置方式的内力、位移的基本规律和相互差异,为工程设计和结构选型提供了依据.

  • 标签: 六杆四面体单元 球面网壳 基本结构体系 加强结构体系 刚接节点 半刚接半铰接节点
  • 简介:对平面投影为四边形的六杆四面体单元组成的新型球面进行了稳定性能分析,包括特征值屈曲分析和考虑初始缺陷的双重非线性分析.分析工作主要由两个方面展开,一是对球面的基本结构体系和两种加强结构体系的四种采用不同刚、铰接节点布置方式的计算模型进行稳定性能对比,二是对采用同一种刚、铰接节点布置方式的不同结构体系的稳定性能进行比较.由此得到了刚、铰接节点布置方式对结构稳定性的影响,以及加强杆件对不同计算模型稳定性能提高效果的差异.根据对比分析的结果,结合实际工程经济、技术指标的要求,提出了这类新型球面宜优先选用的结构和节点体系.

  • 标签: 六杆四面体单元 球面网壳 基本结构体系 加强结构体系 特征值屈曲分析 非线性分析
  • 简介:柔性索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.本文针对反射面索张力合理配置问题,提出基于ADAMS/MATLAB模拟分析新方法,以张力均匀性和形面均方误差为评价标准,将柔性索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