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  • 简介:铸钢节点是适用于空间结构的一种新型节点形式.铸钢节点由于其良好的适用性正逐渐应用于大跨度空间结构,但目前尚无国家规范可依.本文对自行研制的新型铸钢节点进行有限元分析,结果表明,其在构造和受力方面都满足结构的要求.在此基础上,利用经过试验验证的可靠的有限元模型进行弹性有限元分析,研究铸钢节点在不同受力状态下的应力分布,并与由材料力学方法得到的结果进行比较,给出了铸钢节点的应力集中系数,并进一步提出了该铸钢节点的简化承载力计算公式.简化计算公式与试验、有限元分析结果的比较表明,该公式具有一定的安全储备,可用于工程设计.公式的提出极大地方便了设计计算工作.

  • 标签: 铸钢节点 简化设计方法 应力集中 有限元分析
  • 简介:节点刚度对单层壳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,通过梁元模型与壳元模型之间的对比,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壳结构的适用条件.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,对单层柱面壳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,给出了在单层柱面壳结构设计时,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:针对K8型单层球面壳在阶跃荷载下的响应进行了系统分析,综合多项特征响应指标分析了结构响应特点并给出结构破坏定义.在大量参数分析的基础上,讨论了屋面重量、矢跨比、跨度和初始缺陷对结构破坏临界荷载、结构塑性发展、位移延性系数的关系,为壳动力破坏机理研究提供了大量基础性材料.

  • 标签: 网壳结构 阶跃荷载 动力破坏 延性
  • 简介:通过半刚性节点模型,利用有限元方法对球面壳结构进行动力分析.建立了半刚性情形下单元刚度矩阵,通过求解特征值问题,得到半刚性球面壳结构自振特性规律,并与理想刚接及理想铰接情形进行了对比.采用时程分析法对球面壳进行了水平地震作用下的分析计算,比较了半刚性节点模型所得结果与理想刚接及理想铰情形的异同,说明使用半刚性模型进行结构计算分析的合理性.论文结论对壳结构的工程设计及施工有一定的参考价值.

  • 标签: 半刚性连接 球面网壳 自振特性 地震响应
  • 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:为了研究不同因素对天线模态的影响,基于均匀试验设计理论,提出了一种索结构模态预测的方法.该方法同时考虑多个因素对天线基频的影响,根据均匀设计表,利用回归分析法编程进行数据分析,得出各因素与基频之间的回归函数模型.利用该模型进行基频计算,所得结果与有限元软件仿真结果进行对比,结果误差不超过2%,证明该方法正确、可行.

  • 标签: 索网结构 模态 均匀试验设计 回归分析
  • 简介:空间壳结构自重轻、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,与钢壳结构相比,铝合金壳结构对于风荷载更为敏感.本文通过谐波叠加法分别得到壳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,对铝合金壳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,与相同跨度的钢壳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:板锥壳结构是一种新型的空间结构,它是在板锥单元系和常规的双层壳结构的基础上组合形成的一种新型结构的形式,具有良好的技术经济效益和建筑视觉效果,本文首先对这类结构的形式和构成进行了分析,然后用有限元法编制了相应的程序对其进行了受力性能分析。

  • 标签: 板锥网壳结构 建筑视觉 受力性能 受力特性 空间结构 双层
  • 简介:宏观经济政策虽然中央经济工作会议提出在2011年继续实施积极的财政政策,但预计在操作层面会有一定的调整。考虑到今年政府的税收优惠减少以及刺激性开支减少,预计财政扩张的力度将减弱。财政支持政策将主要集中于消费、节能环保和战略性新兴产业。固定资产投资增长在今年可能出现明显分化,其中农业、水利、保障性住房、社会福利、环境保护和战略性新兴产业的增长可能较快,而钢铁、水泥及其他产能过剩行业的增速可能趋缓。

  • 标签: 宏观经济政策 固定资产投资 财政政策 新兴产业 经济工作 税收优惠
  • 简介:间隙销支座用作三向不动铰应用于支座所在平面为圆形的球面壳,存在较大的结构安全隐患。本文以某斜置单层球面壳工程为例,分析了间隙销支座受力体系,用数据说明在销孔中将发生滚动,斜置球面壳销支座切向将产生下滑,造成周边各个支座受力不均,部分支座顶紧、部分支座腾空,结构受力状态失控、不利,结构存在安全隐患。

  • 标签: 支座体系 间隙销支座 单层球面网壳
  • 简介:通过对基础隔震的单层柱面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.分别测试了无隔震壳和基础隔震壳模型的动力特性、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:叉筒壳由圆柱面壳交贯而成,局部双层叉筒壳是介于双层叉筒壳和单层叉筒壳之间的壳结构形式.本文首先提出了三种局部双层壳的构成方式,继而针对局部双层叉筒壳的布局特点,对其进行了非线性、线性、刚接、铰接等多种计算模型的比较分析,揭示了双层区域的线性性质和单层区域的非线性性质,进而有的放矢地提出了"非线性-线性联合"这种适合局部双层壳分析的合理、准确、高效的方法.

  • 标签: 叉筒网壳 局部双层叉筒网壳 计算模型 非线性-线性联合分析
  • 简介:以某大跨度壳结构为研究对象,对建筑结构进行了风洞试验.将风洞试验体型系数结果引入大跨度壳结构并优化设计.应用复形法建立了壳结构目标函数,初步拟定壳结构的网格尺寸、壳厚度、壳矢高,以杆件的截面面积为设计变量,杆件的强度和最小截面尺寸为约束条件,并编制了相应的程序,对三圆弧壳结构外形尺寸进行多种方案的优化设计,比较试验与规范风载体型系数优化结果,为类似壳结构设计提供参考.

  • 标签: 风载试验 体型系数 网壳结构 优化设计
  • 简介:索承壳是基于单层球面壳和张拉整体体系的一种合理的新型杂交大跨空间结构.本文讨论了索承壳的结构组成、成形过程和受力原理,并结合一个工程实例,进行非线性有限元静力分析、特征值屈曲分析、非线性屈曲分析以及有初始缺陷的非线性屈曲分析,并与同样形式的单层壳结构进行比较,系统地研究了索承壳的受力特性.结果表明索承壳改善了结构的受力状态,增大了壳结构的强度、刚度和稳定性,有着很高的结构效能,具有跨越大跨度的潜力,应用前景广阔.

  • 标签: 索承网壳 静力分析 屈曲分析
  • 简介:建立了半刚性连接壳结构的有限元模型,推导了考虑节点柔性的三维梁单元刚度矩阵,并对单元的固端力做了修正.在此基础上编写了相应的用户子程序UEL,该程序可以对半刚性连接的壳结构进行节点位移和杆件内力的计算分析.算例验证了本文所提出的模型及所编程序的正确性,最后分别对单层和双层壳结构进行了半刚性节点分析,通过计算得到了一些有益于指导壳工程设计的重要结论.

  • 标签: 网壳结构 半刚性连接 有限元模型 静力分析
  • 简介:空腹壳是由平板型空腹网架演化而来的新型曲面空间网格结构,形式多样.为了解其中肋环型球面空腹壳结构在竖向静载作用下的力学性能,本文采用空间梁单元,在边界上、下弦节点均约束线位移时共计算了22个算例,讨论了矢跨比、壳厚度、网格圈数等参数对其变形和内力的影响.分析表明,肋环型球面空腹壳可看作是两个具有相同曲率中心的单层壳通过竖腹杆连接而共同工作,其矢跨比不宜小于1/6,壳厚度和网格圈数对结构力学性能的影响较小.本文还进行了这种结构与单层壳的对比分析,表明其具有良好的技术经济指标.

  • 标签: 球面空腹网壳结构 肋环型 有限元法 竖向荷载 静力性能
  • 简介:单层壳结构是缺陷敏感结构,经截面优化设计的单层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
  • 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壳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壳结构的稳定性分析;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:施工误差、杆件的初偏差等不可控制因素必然导致壳结构具有一定的初始缺陷.初始缺陷及其随机性是影响结构稳定和承载力的重要因素.基于标准正交基的随机场展开法为理论基础,通过对随机初始缺陷相关结构的分解将其投影在结构屈曲模态正交基上.算例表明,本方法可以用较少的随机变量描述原随机缺陷场,从而全面高效地寻求初始缺陷的最不利分布形式,保证缺陷敏感性结构具有较高的安全可靠性,适用于大型工程结构的随机缺陷分析.

  • 标签: 网壳结构缺陷 随机场 弧长法 屈曲模态 标准正交基 正交展开