张弦梁结构张拉力确定方法研究

张弦梁结构属于预应力钢结构的一种,在进行拉索预应力导入过程中必须保证施工过程的安全性和完工时的受力状态满足设计要求.因此,必须对张拉索进行张拉过程的索力优化分析和研究,保证对整个施工过程的安全控制.以双向张弦梁为例对比了3种优化方法对张弦梁结构的适用性.经计算分析,得出了张力补偿法为适用于张弦结构张拉力确定的最优方法.结合鹤壁市体育馆预应力空间桁架钢屋盖结构,采用张力补偿法进行了该结构施工阶段分析,得出了高强钢索的内力发展变化规律,验证了张力补偿法在实际大型预应力空间钢结构中的适用性.     

营口市奥体中心体育馆屋盖结构优化选型

为得到营口市奥体中心比赛用馆屋盖结构的合理形式,基于通用有限元软件ANSYS及自主开发的辅助接口程序,对双层网壳及弦支网壳的两种结构形式进行了细致的受力分析,通过结构位移、支座反力、杆件内力及用钢量等参数的对比,确定了屋盖结构采用下层索在同一斜平面内的弦支网壳形式;同时对此结构形式进行更全面更具体的优化设计,从结构的总体变形、内力响应、用钢量等方面验证了此结构形式的合理性及可行性.     

双曲抛物面单层网壳屋盖结构试验研究

本文通过陕西汉中体育馆屋盖局部结构1:4大比例结构模型试验,对该馆所采用的双曲抛物面单层网壳屋盖这一新型大跨结构进行了结构工作性能研究分析,并以此验证理论分析结果,为工程设计的可靠性提供依据。     

弦支穹顶拉索张拉过程现场监测与数值模拟

对武汉体育中心二期工程体育馆新型弦支穹顶钢屋盖的拉索张拉过程进行了现场监测和数值模拟.通过拉索张拉过程中对拉索内力、结构关键节点相连杆件应变、支座节点位移和整体变形的监测和分析,得到了其变化规律和屋盖受力特点:在拉索张拉过程中,中环索对外环索的影响大于内环索对中环索的影响;屋盖支座节点的位移均指向屋盖的中心;所测杆件具有较大安全储备,仅外径索附近个别杆件受力较大,施工时应引起注意.     

初始预应力值对张弦梁结构受力性能的影响

张弦梁结构的工作性能受到拉索初始预应力的影响。从内力和变形的角度对张弦梁结构进行了理论分析,并通过建立有限元模型运用SAP2000对张弦梁结构进行了有限元分析,验证了有限元分析结果与理论分析结果的一致性,进而由有限元计算结果分析初始预应力对结构受力性能的影响。分析结果表明,初始预应力的合理取值可以改善结构的内力分布,而对结构的竖向挠度和支座位移的影响很小。     

钢拉索结构抗风效果分析

介绍了钢拉索支撑结构的两种形式:单层索系、索桁架.目前单层拉索体系在国内少有论述,本文对单层体系提出了一些看法.对钢拉索结构进行了静力分析,提出了计算假定.对影响钢拉索点式玻璃幕墙抗风效果的几个因素进行了分析:结构形式、索的断面积、预应力.首次分析了预应力在不同拉索结构抗风载中的作用,提出了把预应力与因应变产生的应力分开考虑的方法,并对不锈钢拉索桁架进行了实体构件实验,证明实测值与计算值较好地相符.     

工程参数对于张弦结构的影响

目前越来越多的工程采用张弦梁作为屋盖形式,因此分析张弦梁的各个参数对于工程是十分急切和必要的.选取一上弦为实腹式拱的大跨度张弦梁计算模型,利用有限元软件ANSYS对其进行了参数分析.     

三向张弦梁结构弹塑性极限承载力分析

为了了解三向张弦梁结构的屈服机制、塑性发展情况和失效机制,利用有限元方法对某工程中三向张弦梁结构进行了弹塑性极限承载能力分析,并讨论了拱脚连接方式、上弦拱截面惯性矩、拉索截面积及其初始张拉力对三向张弦梁结构承载能力的影响.分析结果表明,此种三向张弦梁结构具有良好的内力重分布能力,其极限承载能力由强度破坏控制.拱脚连接方式对结构的承载能力影响较小,但从结构的失效机制来看,三向张弦梁靠近主入口一侧拱脚宜采用铰接方式.适当增大上弦拱的截面惯性矩可以提高结构的极限承载能力,结构应选择合适的拉索面积及其初始张拉力,否则拉索将首先失效.     

折板网壳结构参数化设计及受力特点分析

据折板网壳结构特点,采用ANSYS有限元软件自带参数化设计语言APDL(ANSYS Parametric Design Language),研制了两类单层折板网壳结构参数化设计宏程序;实现了给定跨度S、中矢高F、边矢高Fb、环向对称区域份数Kn、径向节点圈数Nx等参数下,两类单层折板网壳的参数化设计;并应用ANSYS软件对两类单层折板网壳结构的受力特点进行了分析;为折板网壳结构的设计与应用,提供了有益的参考.建模实例表明,该参数化设计方法和设计程序简单、高效、实用,为采用ANSYS软件进行不同类型、不同几何参数下折板网壳结构受力分析和结构优化设计方案比较提供了极大方便.     

空间张弦结构抗震性能研究

为了了解空间张弦结构的动力特性及其抗震性能,首先对该结构和无下部索杆体系的单层网壳进行自振特性分析,然后通过时程分析讨论空间张弦结构在地震作用下的动力响应,并研究了撑杆数量、垂跨比、上弦梁刚度、预应力及拉索截面面积等参数对其动力性能的影响.分析结果表明下部索杆体系能增大空间张弦结构的刚度,空间张弦结构的低阶振型以竖向振动为主.撑杆数量、垂跨比及上弦梁截面的增加有利于增大结构刚度及提高结构抵抗整体变形的能力,但预应力和下弦拉索面积对空间张弦结构抗震性能的影响较小.     

基于ANSYS建模桥式起重机主梁有限元分析

采用ANSYS软件建立桥式起重机主梁结构模型,进行各种工况分析,充分考虑了能代表起重机主梁结构实际极限承载状况的多种载荷组合,对某桥式起重机主梁进行静力分析,得到桥式起重机主梁结构应以大小及分布状况,其结果为起重机主梁结构设计提供参考,还为桥式起重机承载能力可靠性的评估提供研究基础.     

长沙火星大道浏阳河大桥设计研究

长沙火星大道浏阳河大桥是跨越浏阳河的特大桥梁主跨为138 m,宽39.8 m的中承式钢箱拱桥。主桥为“类双层”结构,横梁底部悬挑人行道挑梁,形成人车分离的双层结构。浏阳河大桥在设计阶段进行了静力分析研究、稳定分析及关键部位的细部分析,通过这些分析确保浏阳河大桥设计的安全、合理。浏阳河大桥的成功建设为类似桥梁的设计、建设提供理论参考。     

行波效应对张弦梁结构地震响应的影响分析

以广州国际会展中心单向空间张弦梁结构这一典型张弦梁结构为计算分析算例,应用大型有限元软件ANSYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析。通过考虑地震波以不同速度传播引起的行波效应,研究了大跨度张弦梁结构在此类情况下的地震响应,分析了大跨空间张弦梁结构在横向、竖向和纵向3向地震联合作用下考虑非一致输入条件的地震响应变化规律的关系。研究结果表明,行波效应的影响与波有关,不同地震波作用下结构的响应有很大的差异,视波速越小对结构的地震响应越明显。     

悬挑梁对结构受力特性影响分析

当梁对客运站的悬挑长度为0.9 m时,分别应用高层建筑结构空间有限元分析软件（SATWE）和结构分析软件（SAP2000）进行结构计算。在风荷载、多遇地震作用下,利用SAP2000的反应谱分析和SATWE弹性分析方法,分析结构的整体稳定性,水平层间最大位移、周期比、位移比,A、B轴两榀框架的轴压比。分析表明:不同软件建模分析结果存在差异;结构增加悬挑梁后,周期比增大,X方向上的层间位移和轴压比变化较小,但Y方向上层间位移变化较大。悬挑梁对建筑结构稳定性存在一定影响。     

削弱梁端的方钢管混凝土柱-钢梁框架结构静力弹塑性分析

提出了适用于SAP2000分析设计软件的等效梁端削弱形式,进而对多层和高层削弱梁端的方钢管混凝土框架结构分别在7度、8度多遇和罕遇地震作用下进行了Push-over分析,并对其抗震性能进行了评估。结果表明：对于多层结构,削弱梁端翼缘对结构整体刚度的影响很小,考虑楼板作用模型的刚度大于未考虑楼板作用模型的刚度,在均布荷载水平加载模式作用下模型的底部剪力大于倒三角荷载水平加载模式作用下相应模型的底部剪力;对于高层结构,楼板作用对结构在弹性阶段整体刚度的影响较小,在均布和倒三角水平荷载作用下,考虑楼板作用模型的最大底部剪力比未考虑楼板作用模型的最大底部剪力分别大7％和4．5％;削弱梁端的方钢管混凝土框架结构具有较好的抗震性能。     

2000t压力机横梁结构强度及动态特性分析

利用ANSYS Workbench软件建立2 000 t压力机横梁结构有限元模型,并进行分析计算,得出了横梁总成的应力分布和位移变化,全面掌握了横梁的结构强度及刚度薄弱部位;通过模态分析,得出了横梁总成的前10阶固有频率及振型,分析掌握了压力机横梁的动态特性,为压力机优化改进设计提供理论数据。     

大型桥式起重机承轨梁结构模态分析

以250 t桥式起重机为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS对其承轨梁结构进行建模,求得桥式起重机承轨梁的前10阶固有频率和振型,为大型桥式起重机承轨梁的设计提供了参考。     

带自复位耗能连梁的剪力墙结构的抗震性能

为了减小强地震作用下钢筋混凝土联肢剪力墙的连梁结构损伤,实现震后结构功能的快速恢复,提出了一种兼具自复位和耗能功能的新型自复位耗能连梁。新型自复位耗能连梁在跨中安装了由形状记忆合金绞线和粘弹性耗能单元并联而成的新型复合自复位阻尼器。以一榀10层双肢剪力墙结构为例,对连梁跨中分别安装该新型自复位阻尼器的联肢剪力墙、粘弹性阻尼器的联肢剪力墙和普通钢筋混凝土连梁的联肢剪力墙进行了动力时程分析,对比分析了不同阻尼器对联肢剪力墙结构的减震效果。结果表明：地震作用下,结构变形和耗能都集中在连梁阻尼器上,但新型自复位连梁阻尼器对结构地震响应的控制效果要优于粘弹性阻尼器,新型复合连梁阻尼器在地震过程中表现出较好的自复位及耗能能力。     

型砂性能检测装置横梁的有限元静态分析

横梁是自行设计的型砂性能检测装置中最重要的承载部件.横梁体积大,为了优化结构、节约材料,提出在不影响其性能的情况下增加减重孔.利用索达系统公司开发的三维软件对横梁进行三维建模,通过其中的有限元分析模块分析横梁的受力情况,建立合理的约束及载荷模型,并对横梁进行有限元网格划分,最后通过计算机对其进行求解,获得了在工作情况下横梁的应力、应变图.结果表明,在有、无减重孔时横梁危险截面处的最大应力分别为26.211MPa和21.358MPa,横梁的最大挠度分别为0.005531mm和0.003665mm,均远小于许可值,横梁在强度及刚度方面均有较大裕度,为其进行结构优化设计和成本的降低提供了重要依据.