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  • 简介:介绍了大射电望远镜(FAST)30m模型主动反射面支承结构——整体索结构,根据现场条件提出了三种可行的施工方案,并利用ANSYS的生死单元技术模拟索张拉过程.通过分析、对比确定了最优方案,并以此指导了实际施工,为FAST500m原型的建造积累了经验.

  • 标签: 大射电望远镜 索网结构 施工分析 生死单元
  • 简介:根据机构理论的概念,研究了单层壳结构的屈曲理论,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:大口径环形天线反射器由于受到收拢高度及展开臂长度的限制,有时很难实现主、副索构型上的完全对称设计,因而造成了反射器正、反向放置变形上的差异,为反射器型面调试带来了困难.提出一种非对称索系统主、副等刚度设计方法,通过该设计可以使得索系统的正反向变形相等,实现反射器正反两种状态下的型面平均后等效在轨无重力型面的目的,为大口径环形天线地面调整和在轨型面预测提供了便利.

  • 标签: 环形可展开天线 非对称索网系统 等刚度设计
  • 简介:在结构屈曲分析理论研究的历史中,柯以特(Koiter)理论是一个里程碑.他对屈曲分析理论的观点至今仍然被视为经典.因此,格外有必要了解柯以特理论的构成及其在结构屈曲分析中的指导作用,同时也有必要了解柯以特理论的局限性.本文所介绍、论述的柯以特理论是屈曲分析理论的研究基础.

  • 标签: 网壳结构 屈曲分析 临界荷载 柯以特理论
  • 简介:目前,单层壳结构已广泛应用于体育馆、会展中心等大跨度建筑中。天津水游城是一大型商业建筑工程,根据其屋盖结构的造型和构成,经过比较后采用有树状支承的单层壳结构体系来满足建筑功能的要求。利用MIDAS建立了结构的空间有限元模型,在各种荷载工况和组合下进行结构计算,得到了结构的受力和变形特点,并通过控制杆件的应力比选定截面规格,进而通过静力分析、反应谱分析、屈曲分析和非线性分析,得到了树状支承单层壳结构的各项结构性能,可为工程设计提供参考。

  • 标签: 网壳结构 树状支承 结构设计 静力性能 动力性能 稳定分析
  • 简介:预应力双向网格单层壳结构是通过在双向网格单层壳结构内置入预应力索单元而形成的杂交结构,它能显著提高单层壳结构的整体稳定性能。本文设置了三种预应力索单元的配置模式,分析预应力索截面积和索内预应力值的大小对结构整体稳定性能的影响,并与对应单层壳结构进行了比较,体现其稳定性能方面的的优越性。

  • 标签: 网壳结构 预应力结构 稳定性 极限承载力
  • 简介:大跨壳结构具有高度的几何非线性,结构设计一般由整体稳定性控制.本文以北京某单层肋环型椭圆穹顶壳工程为背景,利用非线性有限元计算方法,对其整体稳定性进行了线性特征值屈曲、弹性屈曲以及弹塑性屈曲三方面的分析,并求得了它们的极限荷载.同时,还考察了钢材的屈服强度以及初始缺陷对极限荷载的影响,并将数值计算结果与拟壳法所得的设计临界荷载进行了比较,得出的结论对实际工程具有一定参考价值.

  • 标签: 单层椭圆网壳 稳定性 极限承载力 初始缺陷
  • 简介:基于虚拟激励法,利用风洞试验所得体形系数,通过对ANSYS有限元软件包二次开发,对于家堡火车站站房单层贝壳型壳进行频域的风振响应分析,得到结构在0°风向角下的位移风振系数,并与时域分析结果进行对比,两者吻合较好.同时研究了结构风振系数随风荷载频率上限的变化关系,为进一步深入研究结构风振响应分析方法奠定基础,所得结果为实际工程等效风荷载的确定提供有效指导。

  • 标签: 贝壳型单层网壳 虚拟激励法 风振系数 风振响应 谐响应分析
  • 简介:铝合金板式节点壳是一种典型的半刚性节点壳。采用ANSYS有限元软件对铝合金板式节点壳弹塑性稳定性能进行了有限元分析。建立了考虑节点刚度的杆件单元模型。采用Combin39单元对节点非线性弯曲刚度进行模拟。分析了节点刚度对壳失稳模态、应力分布和极限承载力的影响。研究发现,节点的非线性弯曲刚度对壳整体稳定性能具有削弱作用,其削弱作用随着壳矢跨比的减小而加大。最后,为了了解节点刚度四折线模型中各参数对壳稳定性能的影响而进行了参数分析。研究表明,壳极限承载力随着滑移弯矩和嵌固刚度的减小而降低,而其它节点刚度参数的影响可以忽略。

  • 标签: 铝合金板式节点网壳 弹塑性稳定 有限元分析 极限承载力 矢跨比 参数分析
  • 简介:为解决目前大跨空间结构隔震中存在的问题,本文介绍了一种新型的三维复合隔震支座,并将它应用于某一单层球面壳结构中.根据支座的隔震目标设计了40种不同类型的支座进行参数分析.结构分析采用时程分析法,通过改变地震动的强度,全面研究了该三维复合隔震支座水平刚度及竖向刚度变化对壳结构周期、杆件轴力及节点加速度的影响,并总结了不同工况下的变化规律.结果可为该支座在网壳中的参数选择提供参考,对推动该支座在实际工程中的应用具有积极意义.

  • 标签: 隔震支座 参数分析 网壳结构
  • 简介:张弦梁与柔性索是大跨度屋盖中应用较为广泛的两种结构形式.某拟建屋盖结构跨度大、支承点少、结构厚度小,传统空间结构形式难以实现,拟综合张弦梁与索结构优点,提出一种新型复合空间结构,并建立竹结构缩尺模型开展理论分析与试验研究.首先基于双控原则对张弦梁子结构体系的预应力进行了优化分析,然后结合索结构的布置特点,基于静力平衡与变形协调理论推导了索构件的预应力设计方法,最后通过有限元方法分析了结构正常使用阶段与极限荷载作用下的结构静力性能,并与试验结果进行对比,验证了理论分析的正确性.

  • 标签: 张弦梁 索网 预应力设计 竹结构 静力性能 试验验证
  • 简介:于家堡单层壳体型较复杂,对雪荷载的选取应谨慎.基于CFD技术分别采用求解雪相控制方程和MIXTURE多相流模型对壳表面风致雪漂进行数值模拟,得到屋盖表面雪沉积与侵蚀后形成的不均匀雪荷载.两种求解方法得到的雪荷载分布较一致,屋盖迎风面发生积雪侵蚀,随屋盖高度增加雪荷载呈抛物线形减小,至屋盖顶部天窗两侧雪侵蚀作用最大、雪压最小,天窗后部背风面处发生积雪沉积.对结构的静力和整体稳定性能进行分析,在不均匀雪荷载作用下天窗两侧部分杆件应力较均匀雪荷载时增大10%,结构极限承载力增大3%.

  • 标签: 大跨度结构 雪荷载 风致雪漂 计算流体力学
  • 简介:分析六种网格形式的单层球面壳的风振响应,在频域内直接求解壳风振响应(位移、内力、加速度)的统计值,研究不同网格形式及不同矢跨比对单层球面壳风振响应的影响.

  • 标签: 单层球面网壳 频域分析法 风振响应
  • 简介:单层壳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,使壳结构受力合理、节约耗钢量.本文对跨度60m、矢高6m的单层凯威特壳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:采用课题组推导的多维虚拟激励理论方法及自编计算机程序,对常用K6型单层球面壳多维地震反应规律进行了系统研究.论文首先对功率谱计算时的参数取法进行了讨论,然后对单层球面壳进行了大量多维与单维响应对比分析,考虑了矢跨比、荷载、跨度等主要结构参数影响,给出了主肋、环杆、斜杆在不同参数下多维与单维地震反应对比规律及数值范围.分析结果表明,壳大量主要受力杆件三维地震内力远远大于单维地震内力,得出在网壳抗震设计中必须要进行三维地震作用分析的结论.本文结果为壳工程设计提供了参考.

  • 标签: 单层球面网壳 多维虚拟激励法 随机振动分析 地震反应
  • 简介:单层球面壳结构具有受力合理、造型新颖和抗震性能优越等特点,其静力及动力稳定性一直是国内外研究的热点问题.壳上部作用的雪荷载分布形式受壳几何形态、光照和风向等诸多因素影响,雪荷载分布形式直接影响着壳的失稳形态.为理清壳在各种雪荷载分布形式作用下的失稳机理及确定雪荷载的最不利分布形式,首先采用分区组合法(径向与环向)对各种雪荷载分布形式作用下的壳稳定极限承载力展开了系统研究,得出了由分区组合法得到的雪荷载最不利分布形式.针对分区组合法计算量偏大的特点,基于恒载作用的壳特征值屈曲分析,提出了一种确定雪荷载最不利分布的方法.最后对壳在雪荷载作用下的失效机理进行了研究探讨.计算表明,本文所提出的方法比分区组合法更为便捷实用.本文结论可为壳结构的设计提供参考.

  • 标签: 单层球面网壳 雪荷载 最不利分布形式 稳定承载力 特征值屈曲分析
  • 简介:为了揭示强震下空腹球面壳结构的动力失效机理,对一个跨度为100m的K6型空腹球面壳结构进行了不同地震加速度下的全过程动力时程分析.依据已有的B-R动力失稳判定准则和评定壳结构动力强度破坏行为的方法,研究该结构在强震作用下结构最大位移、进入塑性杆件比例、最大单元相对应变等特征响应指标的变化规律.分析结果表明:K6型空腹球面壳在破坏之前已经历了较大的塑性发展过程,结构在塑性发展和位形变化的交互作用下产生破坏,其最终破坏形式趋于动力强度破坏。

  • 标签: K6型空腹球面网壳 动力失效 强震作用 时程分析 动力强度破坏
  • 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壳结构.

  • 标签: 预应力 网壳结构 几何非线性 非对称 临界荷载 稳定性
  • 简介:京津城际延伸线终点站交通枢纽工程——天津滨海新区于家堡车站屋盖是大跨度双螺旋单层壳结构,南北向跨度为144m,东西向跨度为81m,矢高为25m,其建筑外观为贝壳形状,焊接箱形杆件呈空间双螺旋交织布置,双向各有36根,共72根螺旋线构成非规则的空间曲面造型,是目前国内跨度最大的单层壳结构.本文结合于家堡单层壳结构,介绍其设计技术参数,重点分析风荷载、雪荷载、温度作用等荷载的分布和取值,并对单层壳结构的静力性能和稳定性进行了分析.分析结果表明,于家堡大跨度双螺旋壳结构的强度及位移均满足设计要求,结构体系合理,具有良好的力学性能.本文为于家堡单层壳结构深化设计提供基础,为大跨度、非规则单层壳结构设计提供参考。

  • 标签: 单层网壳 双螺旋 焊接箱形杆件 设计参数 荷载分析 力学性能
  • 简介:稳定性能是单层壳结构设计的主要控制因素,动力稳定是单层壳稳定性能的重要组成部分.本文利用非线性有限元理论对点支承两向叉简单层壳在地震荷载作用下的动力稳定性进行了分析.在数值分析过程中,利用比例法调整地震作用的峰值加速度,采用B—R准则判定结构的动力稳定临界荷载.通过分析对点支承两向叉筒单层壳的动力稳定特性有了较全面的了解.

  • 标签: 点支承两向叉简单层网壳 动力稳定 地震作用