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  • 简介:自适应张弦梁结构是可根据外部荷载变化调节结构中的预应力实现对结构受力状态控制的智能结构.本文通过结构控制分析,研究该类结构的性能随几何构形、构件截面特性和作动器工作性能等三类设计参数的变化规律.分析结果表明:增大垂跨比、作动器数量、作动器工作行程或减小梁弦刚度比均能够减小自适应张弦梁结构上弦梁的应力和位移,其中作动器的数量和工作行程影响最大;作动器数量和工作行程对上弦梁位移的影响大于对应力的影响,而垂跨比和梁弦刚度比的影响则相反.在结构性能研究的基础上,提出适用于自适应张弦梁结构的优化设计方法.

  • 标签: 自适应张弦梁结构 结构控制 设计参数 优化设计
  • 简介:当前,结构专业参与BIM设计,多是额外创建三维模型为建筑和工艺专业所用,这显然增加了工作量,降低了设计效率。实际使用中发现,在Revit软件中能很方便地直接创建结构模型并显示为图纸,成图快捷、修改便利,效率并不比AutoCAD低;尤其是钢结构,不管是单线图还是双线图,成图效率提高较多。基于钢结构工业厂房在Revit软件中建模出图实践,对应该固化到样板文件中的、必须人工操作的以及应该二次开发的工作内容进行研究,对Revit软件提出了具体的完善建议,为第三方软件商确定开发路线提供借鉴。

  • 标签: Revit软件 钢结构 BIM设计 BIM出图 插件开发
  • 简介:关键单元指其破坏将导致结构整体倒塌的单元,确定关键单元是结构设计及维护中的重要问题.为了寻找杆系结构中的关键单元,采用摄动理论中整体刚度矩阵的相对条件数衡量结构的整体性;定义杆件局部范同,并采用局部应变能大小考察单根杆件初始破坏对整体结构倒塌的中间传递.算例分析表明,整体和局部判定方法的结果基本相符,但用整体判断方法,一些杆件对整体倒塌并不重要,而局部应变能判断方法,这些杆件将可能传递倒塌.整体刚度矩阵相对条件数的整体判定方法,可能出现关键单元的伪判定,解决途径是将初始破坏从单一杆件扩展到结构组成模块.网架结构算例表明,模块越接近支座,其重要性越高,边部模块比中间模块更加重要.

  • 标签: 杆系结构 关键单元 局部应变能相对条件数 关键模块
  • 简介:本文介绍了马鞍山钢铁公司开发的耐火钢钢柱抗火试验。其中,一根为轴压试验;另一根为偏压试验。将试验结果与ANSYS有限元软件模拟计算结果进行了对比,最后采用简化实用公式对试验结果进行了验算。

  • 标签: 耐火钢 抗火试验验算
  • 简介:在梁柱节点处增加竖向加劲肋能够提高抗弯框架连接节点的抗震能力。本文研究了加劲肋设计参数对连接抗震性能的影响。对加劲肋设计了三个几何参数.并通过非线性有限元方法进行了参数分析。给出并比较了不同参数组合下的应力分布、翅性应变能。数值结果表明,单个加长的加劲肋能够消除节点中的应力集中现象.并能减小节点脆性破坏的几率。根据数值分析结果和先前的试验结论.本文给出了加劲肋的设计参数和设计过程。

  • 标签: 分析与设计 连接参数 抗弯 钢框架 非线性有限元方法 应力集中现象
  • 简介:高阶振型对结构振动反应影响的大小结构的类型直接相关,现有研究对象主要为高层建筑或大跨度桥梁,而针对大跨度空间结构高阶反应的研究,特别是基于振型贡献系数研究高阶反应相关参数的规律变化,目前还很少.本文以刚性大跨度单层扁网壳结构为研究对象,分析比较反应大小不同的振型贡献系数及其累积趋势变化.提出结构特征点刚度比参数p的概念,并同时采用结构矢跨比厂和特征点刚度比p两个参数表征单层网壳的刚度特性,研究不同厂和p对高阶振型贡献系数的影响;采用典型硬土场地地面运动的加速度设计谱表征地震激励,对比分析不同P和厂对高阶振型加速度谱坐标的影响.基于振型贡献系数和加速度反应的变化规律比较结果,总结出单层扁网壳振型反应的分布特征和显著程度,提出了判断单层网壳结构振型反应绝对贡献大小以及高阶振型在弹性地震设计反应谱上的卓越周期区域的方法.本文关于高阶振型反应规律的研究成果,也适用于其他类型刚性空间结构的地震反应分析.

  • 标签: 大跨度空间结构 高阶振型反应 振型贡献系数 加速度谱坐标
  • 简介:根据国家体育场大跨度钢结构柱脚的受力特点,提出一种适用于大型钢结构的新型半埋入柱脚形式。在柱脚-混凝土承台模型的有限元分析柱脚锚固件的锚固性能试验的基础上,形成了大型柱脚-混凝土承台的设计方法。该类柱脚在国家体育场钢结构中的实际应用情况表明,本文提出的柱脚形式设计方法对于大型钢结构具有很好的适用性和广泛的应用前景。

  • 标签: 钢柱脚 锚固件 锚固试验 桩承台 有限元分析
  • 简介:首先提出一种合理的新型单弦杆平板网架结构模型,通过张拉带有预留缝隙的下弦杆中的内穿钢索,使平板网架整体张拉成空间球面网壳.然后推导出预测成形形状的理论公式,并利用有限元计算程序ANSYS,对不同有限元模型模拟其张拉成形过程.分析表明理论公式可以很好地预测网壳成形形状,有限元计算结果吻合较好.其成形形状仅预留缝隙值大小有关,可以忽略不同节点连接形式对成形形状的影响。

  • 标签: 单弦杆平板网架 后张拉 局部双层球面网壳 成形形状
  • 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:提出"弧长不变量准则",建立了初弯曲构件中点挠度杆弦长的关键关系式,从而建立了初弯曲构件应力-杆长的弹塑性本构关系。根据曲杆本构关系,研究了初弯曲和长细比对初弯曲构件极限承载力的影响,研究了初弯曲对六角星桁架弹塑性屈曲荷载的影响。研究表明,建立的曲杆弹塑性本构关系可有效描述初弯曲构件的力学特性,适用于初弯曲构件结构的弹塑性屈曲分析。

  • 标签: 初弯曲构件 弹塑性本构关系 后屈曲分析 六角星桁架
  • 简介:通过对基础隔震的单层柱面网壳缩尺模型进行正弦波扫频和多组实际地震波激励的振动台试验,系统研究了水平地震作用下HDR支座的隔震性能.分别测试了无隔震网壳和基础隔震网壳模型的动力特性、一致激励和行波激励下结构的加速度、位移及杆件应变等动力响应,分析了行波效应对隔震大跨网壳屋盖地震响应的影响.试验结果表明:HDR支座基础隔震有效延长大跨网壳结构的自振周期,大幅度降低隔震层以上结构地震响应,隔震后上部结构的运动趋于同步;行波激励下,结构地震响应沿地震波传播方向相对逐渐增大,地震波传出端附近的隔震支座剪切变形明显增大,按一致激励设计偏于不安全.

  • 标签: 单层柱面网壳 高阻尼橡胶支座 隔震 多点激励 振动台试验
  • 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:由于高温材性试验条件的复杂性,以及建筑结构材料类型的多样性,传统的接触式测试技术日渐成为制约高温材性测试精确性及完整性的瓶颈。通过对比分析位移引伸计,电阻应变片和非接触式应变视频测量系统3种测试手段得到的S355钢试件、S690钢试件及1860MPa级7×5预应力钢绞线的常温及高温的应变历程数据,旨在研究非接触式应变视频测试方法在材料高温力学性能测试中的有效性及可靠性。对比试验结果表明,非接触式应变视频测试方法具有测量试件全过程变形量的优势,适用于不同类型材料试件的高温材性试验数据测试。

  • 标签: 力学性能 非接触式应变视频测试仪 接触式测试技术 高温材性 拉伸试验
  • 简介:遵循大跨柔性结构弹性模型实验的相似准则,设计制作了鞍形和幸形张拉式薄膜结构的弹性模型,针对不同的风向,风速,大跨比,膜张力,边界条件等因素对结构风激动力响应的影响进行了研究

  • 标签: 弹性模型 张拉 薄膜结构 风洞实验 动力响应 风速
  • 简介:运用ABAQUS有限元软件建立了模拟酸雨溶液腐蚀后圆钢管混凝土轴压短柱有限元模型,为模拟钢管锈蚀损伤,在钢材和混凝土的本构关系模型中考虑了锈蚀对钢材的弹性模量和屈服强度的影响,有限元计算结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的有效性。运用该有限元模型,通过典型算例对锈蚀圆钢管混凝土短柱进行了轴压全过程分析,比较了不同锈蚀率下圆钢管混凝土短柱荷载-轴向位移关系曲线、外钢管承担的荷载-轴向位移关系曲线、核心混凝土承担的荷载-轴向位移关系曲线以及外钢管核心混凝土之间的相互作用力-位移关系曲线的变化规律。最后对锈蚀圆钢管混凝土轴压短柱进行了参数分析,讨论了含钢率、钢材屈服强度、混凝土强度和锈蚀率等参数对圆钢管混凝土短柱极限承载力的影响,并由此导出了酸雨腐蚀后圆钢管混凝土短柱极限承载力简化计算公式。

  • 标签: ABAQUS 酸雨 圆钢管混凝土 锈蚀率 极限承载力
  • 简介:随着铝合金结构在我国的应用和发展,其高温性能研究不足的问题日益凸显。节点作为整体结构的重要部分,其高温性能至关重要。实际工程中铝合金构件多采用不锈钢螺栓连接。总结了近年来国内外高温下铝合金、不锈钢材料性能研究,以及常温下铝合金构件螺栓连接的承载性能研究,为高温下铝合金构件不锈钢螺栓连接的承载性能研究提供建议。

  • 标签: 铝合金构件 不锈钢螺栓 承压性能 高温性能
  • 简介:近年来,在组合结构中出现了一种新型的结构形式,即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构.工程应用实践表明,梁柱采用两种不同的材料可以发挥材料各自的优点,从选材上具有合理性和经济性.作为主要传力部件的RCS节点是RCS框架研究的关键问题.本文较为系统地阐述了RCS节点在国内外的研究及应用情况,并指出了研究中存在的问题.

  • 标签: 组合框架 节点 钢梁 钢筋混凝土柱 压型钢板
  • 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:无屈曲波纹钢板剪力墙是一种兼具承载和消能双功能的新型钢板剪力墙,它通过钢板波折的方法来提高自身的面外刚度,避免了普通钢板墙面外刚度小、易屈曲,屈曲约束钢板墙需额外设置面外约束部件的缺点,因此在工程中得到了越来越广泛的应用。根据无屈曲波纹钢板剪力墙的力学性能,在弹性设计阶段提出了等向交叉支撑模型和正交异性平面壳单元模型,在弹塑性验算阶段提出了基于Bouc-Wen模型的水平轴向弹簧模型和基于三线性本构关系的水平剪切板模型。然后,将上述模型有限元ABAQUS模型进行了对比,验证了上述弹性和弹塑性简化分析模型的准确性。最后,通过设计算例给出了无屈曲波纹钢板剪力墙的设计流程,包括其在弹性设计和弹塑性验算阶段的模拟,以供设计人员参考。

  • 标签: 无屈曲波纹钢板剪力墙 简化模型 弹性设计 弹塑性分析
  • 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.

  • 标签: 网壳结构 初始几何缺陷 截面优化设计 缺陷敏感 极限承载力