安庆市全民健身综合训练馆钢屋盖设计

安庆全民健身综合训练馆建筑外形为自由曲面,根据不同建筑分区的特点,屋盖采用双层螺栓球网壳、型钢梁的结构形式。重点阐述网壳屋盖的结构特点和设计参数,并采用不同软件对屋盖体系和整个结构体系进行对比分析,钢屋盖的动力分析表明结构具有可靠的受力性能。对网壳屋盖杆件截面进行优化设计,确保结构的安全性和经济性。     

不同缺陷下钢圆柱拱壳的稳定极限承载力

本文以某钢圆柱壳屋盖为研究背景,对钢圆柱壳屋盖结构建立ansys有限元模型进行分析,通过使用大型通用有限元分析软件ansys,建立钢圆柱壳屋盖结构的有限元模型,分析探讨了不同的初始几何缺陷值对于钢圆柱壳屋盖结构稳定极限承载力的影响,并从理论层面探讨了钢圆柱壳屋盖的稳定极限承载力随着结构初始几何缺陷的变化规律,为设计制作人员提供参考。     

约束条件对天津极地海洋馆网壳结构性能的影响

天津极地海洋馆钢结构屋盖根据仿生学原理模拟鲸鱼的外形。"鲸鱼"身长275m,宽117m,高45.6m,采用双层网壳结构模拟;尾部背鳍高69.4m,采用空间管桁架结构模拟。通过对其屋盖钢结构主体的有限元分析,主要研究了双层网壳结构在弹性支座和固定铰支座两种不同约束条件下的静力性能、动力特性和抗震性能,分析支座刚度对网壳结构性能的影响。相比固定铰支座,弹性支座可以明显地改善屋盖双层网壳结构的力学性能,对相关课题研究及工程设计具有一定的理论价值与实用意义。     

杭州大剧院钢网壳结构的设计、施工与检测

杭州大剧院钢屋盖结构由双曲壳和倒置圆锥壳相交组成,跨度166m,体型复杂,本文主要对屋盖结构的设计、施工及检测等进行了详细地分析和论述。     

不同地貌下几个典型屋盖的风压特性

在均匀流场、市郊地貌及城市地貌中对包括双坡、球壳及柱壳的几个典型屋盖进行了风洞试验,利用同步多点压力扫描技术得到屋盖的风压数据。将分布于屋盖的局部体型系数与建筑结构荷载规范进行了比较,讨论了不同地貌及风向角对屋盖风压的影响,分析了各风向角下的绝对值最大的负局部体型系数及出现的位置。发现位于双坡屋盖的屋角、屋檐及屋脊区域的风压远大于其它区域的风压,均匀流中这些屋盖的平均风压是市郊地貌屋盖的2至3倍,而市郊地貌屋盖的平均风压又是城市地貌屋盖的2至3倍。     

石家庄国际会展中心会议中心结构设计

介绍了石家庄国际会展中心会议中心的工程概况、结构体系及分析结果。根据建筑布局、立面等结合结构受力特点,确定屋盖结构采用双层折板网架与单层网壳相结合的屋盖体系。介绍了屋盖结构计算结果,并对单层网壳结构进行了方案对比、构件优化。介绍了报告厅看台的悬挑桁架。     

大跨度球壳屋盖风致积雪数值模拟及雪荷载不均匀分布系数研究

采用风雪单向耦合方法及单方程雪相模型对大跨度球壳屋盖结构进行风致积雪分析。通过改变风速和矢跨比分别研究屋盖表面积雪和侵蚀沉积量随风速及矢跨比变化的关系。拟合球壳屋盖表面积雪侵蚀量随风速和矢跨比变化的近似公式,建议了球壳屋盖表面雪荷载不均匀分布系数计算式,并与现行建筑结构荷载规范采用的雪荷载不均匀分布系数进行对比。研究结果表明:球壳屋盖表面的积雪侵蚀量与风速呈抛物线关系,与矢跨比呈线性关系;计算得到的球壳屋盖表面的雪荷载不均匀分布系数与ISO国际标准草案规定较为接近。     

贵州省亚高原体育训练基地攀岩馆结构分析及设计

贵州省亚高原体育训练基地攀岩馆屋盖造型为两个有高差的半边椭圆球,是国内外场馆建筑中较早采用带高差两个半边椭圆球屋盖的场馆;场馆采用椭球形凯威特K6单层网壳结构+立体拱架+竖向平面交叉桁架组合的杂交结构体系,下部为钢筋混凝土框架-剪力墙结构.主要介绍了钢屋盖的结构选型及结构布置.采用多模型的计算分析方法,对结构进行设计分析并验算钢屋盖的稳定性;对复杂相贯节点的受力性能进行计算分析,并对比分析半边椭圆球单层网壳结构与完整椭圆球单层网壳结构的受力性能差异,另外介绍了该项目风洞试验、风荷载取值方法.分析结果表明,带高差两个半边椭圆球屋盖结构布置合理,其受力特性与完整圆的网壳结构受力性能存在较大差异.     

中国黄海湿地博物馆结构设计

中国黄海湿地博物馆在原盐城火车站基础上进行改建，下部结构采用框架+BRB结构，上部屋盖采用大跨度桁架加强网壳结构。对大跨度屋盖选型优化进行了简化模型对比分析，对格构柱底铰接、刚接方案进行了讨论，对超限判断和应对措施、钢屋盖整体稳定和抗连续倒塌能力、下部主体结构加固方案进行了介绍。结果表明：桁架加强网壳结构结合了桁架和网壳结构的优势，钢屋盖整体稳定性能和抗连续倒塌性能均较好。马鞍形屋面相比平屋面，竖向和水平刚度均大很多，结构设计时充分利用桁架加强网壳结构和马鞍形造型的优势，实现了用较小的结构高度实现大跨空间。     

湘潭大学体育馆斜拉网壳屋盖受力分析

湘潭大学体育馆斜拉网壳屋盖由两片正放四角锥柱面网壳和24根预应力斜拉索组合而成,采用周边铰支撑.本文根据荷载及边界条件分析了不同预应力拉索作用位置和预拉力大小对屋盖结构的影响,提出了斜拉网壳存在一个最佳的拉索作用位置和合适的预拉力值使得该屋盖体系受力最为合理,且用钢量最少.     

组合肋壳几何非线性分析

提出了一种球面组合肋壳截面形式，基于非线性有限元理论，采用空间梁单元和等厚曲边壳单元，考虑空间结构的几何非线性影响，推导了T．L坐标系下组合肋壳非线性单元刚度矩阵。分别讨论了在不同矢跨比、不同荷载作用、不同边界条件下组合肋壳的极限承载力和失稳形态。由大量算例得到了非线性极限承载力与线性极限承载力的比值为0．66及不同情况下结构承载力变化趋势，组合肋壳的极限承载力比混凝土壳承载力提高20％。     

考虑组合楼板变形的高层钢结构地震作用分析

本文基于正交异性板壳有限元理论，分析了组合楼板对结构平面布置不规则的高层钢结构受力性能的影响。通过有限元分析，确定了发生平面内剪切变形时组合楼板的有效高度。结合两个工程实例。分别按弹性正交异性楼板、刚性楼板两种假定对整体结构进行水平地震作用分析。两种模型计算结果的对比分析表明．弹性正交异性板壳单元模型能更准确地分析结构的周期、内力、位移等参数。     

悬索桥静动力特性分析的有限板壳单元法

本文提出一种基于正交异性板壳单元悬索桥静动力分析方法，以实际工程为例。分别按梁单元模型与正交异性板壳单元模型对其进行了静力与动力分析，并对计算结果进行了详细的比较分析。计算表明，正交异性板单元模型克服了梁单元模型中存在的问题，对大跨度悬索桥整体动力性能与局部的静力性能都能做出更加精确的模拟计算。     

基于组合-分层壳元理论薄壁预应力混凝土结构的力学响应

基于组合-分层壳单元,建立薄壁预应力混凝土结构的计算模型,并对其力学行为进行分析。首先引入壳元理论,对薄壁结构进行壳元离散。并对壳元中的混凝土应用分层理论描述,对壳元中的钢筋单元采用大变形杆单元模拟。根据钢筋和混凝土在壳元内的位移协调条件,推导了整体转换矩阵后,将两者组合成一个单元,同时基于虚功原理推导了钢筋对组合壳元整体刚度矩阵的贡献。算例分析表明,本文方法的计算结果与已有的试验结果吻合良好,本文研究的组合壳元模型能适应钢筋的任意布置方式,能较全面地反映混凝土内钢筋的力学效应,数值计算稳定性良好,弥补了商用有限元软件非线性计算稳定性较差这一缺点。组合-分层壳元法为薄壁预应力混凝土结构提供了一种有效的分析方法。     

板肋加劲板整体稳定数值模拟与受力机理研究

分别采用梁单元与板壳单元建立同时考虑初始几何缺陷和焊接残余应力的受压板肋加劲板整体稳定分析有限元模型,并以相应试验结果进行验证,得到梁与板壳单元模拟受压板肋加劲板整体稳定的异同。采用经验证的数值模拟方法,对不同弯曲失稳方向板肋加劲板的受力机理进行了研究。结果表明:采用板壳单元可以较好还原板肋加劲板整体稳定受力性能,板壳有限元模型与试验试件的承载力最大相对误差为4.2%,平均相对误差为1.48%; 梁单元模型与长(中长)柱试验试件的承载力最大相对误差为5.4%,平均相对误差为1.92%,与短柱试件的承载力相对误差虽仅为0.7%,但由于不能考虑板件发生的塑性失稳,其应力-位移曲线拟合情况相对较差; 不同弯曲失稳方向板肋加劲板整体稳定构件的破坏特征不同,其中对于板肋侧弯曲的板肋加劲板整体稳定构件,被加劲板边缘部分受压达到材料屈服强度且板肋边缘受拉达到屈服强度时,构件整体达到其承载极限; 对于被加劲板侧弯曲的板肋加劲板整体稳定构件,当板肋边缘部分受压达到材料屈服强度时,构件整体达到其承载极限; 对于实际工程中组成钢箱梁顶板的板肋加劲板,制作时应避免朝向板肋侧的变形。     

Shell element of relative degree of freedom and its application on buckling analysis of thin-walled structures

Shell element of relative degrees of freedom (SERDF) is a special transformation of solid element. It can be used in finite element (FE) analysis of both thin and thick shell structures and the formulation is simpler than normal shell elements. Introduction of additional internal degrees of freedom will improve the calculation precision.FE formulation of SERDF in the buckling analysis is derived in this article. Different measures of tackling additional internal degrees of freedom for different kinds of buckling problems and different stages of numerical analysis are presented. Some numerical examples are given to illustrate the validity of this element and the method.     

某机场航站楼拱壳钢屋架稳定性分析

稳定性分析是网壳结构分析中的重要内容。文中网壳为拱梁与单层网壳形成的组合空间结构,结构形式较为复杂。利用有限元程序对该网壳进行了整体稳定分析。首先对该结构的两种模型进行了特征值屈曲分析,比较了两种模型的结果,预测结构的理论屈曲强度;然后考虑网壳的屈曲模态,考虑一致缺陷模态法并引入不同的结构初始缺陷,对结构进行非线性有限元全过程跟踪分析,初步了解该网壳结构失稳的一般规律。     

底部框架对单层网壳力学性能影响的分析

通过调整框架柱的横截面积建立了三种不同的力学模型。依据非线性有限元理论,利用ANSYS有限元分析程序,把钢筋混凝土支承框架和单层网壳结构体系作为一个整体结构体系进行分析。通过分析,系统地研究了地震荷载作用下支承框架的变化对网壳结构力学性能的影响。     

单点连续冲击荷载下单层球面网壳结构失效模式研究

为研究单点连续冲击荷载作用下单层球面网壳结构的失效模式,应用通用有限元软件ANSYS LS-DYNA建立了40m跨度,四种不同矢跨比的K8型单层球面网壳结构有限元模型。通过分析单层球面网壳结构在单点连续冲击荷载作用下失效全过程的冲击荷载、能量转化和杆件变形特点,总结归纳出单层球面网壳结构在单点连续冲击荷载作用下的五种失效模式:网壳局部凹陷、网壳局部凹陷时杆件剪切破坏、网壳整体塌陷、网壳整体塌陷时杆件剪切破坏、杆件剪切破坏。对五种失效模式进行了全过程研究分析,明确了单层球面网壳结构在单点连续冲击全过程中肋杆、环杆、斜杆的破坏形式和能量传递与转化特点。     

预应力双层柱面网壳整体稳定性分析

双层柱面网壳结构是一种新型空间网壳结构,近几年得到快速发展,相关理论也更加成熟.但是预应力双层柱面网壳的研究却不多,理论计算分析也不完善,尤其对其稳定性的研究更是少之又少.利用有限元法,考虑不同矢跨比、荷载分布及预应力水平对预应力双层柱面网壳稳定性的影响,并与对应的双层柱面网壳结构进行对比,分析预应力作用下网壳的稳定特性.