某博物馆入口大厅钢结构分析与设计

大庆石油科技博物馆入口大厅屋盖采用一种新型的折板空间壳体结构,由10榀倒V形折板放射状布置.入口处采用空间桁架柱结构,由4榀空间桁架柱组成.屋盖从受力上类似于受压壳体,采用径向滑动支座释放支座处推力,板谷的推力由设置的水平环梁平衡.文中详细介绍了该结构体系的特点、静力性能及几个关键节点的设计.对结构进行的线性屈曲分析及考虑几何非线性的稳定分析的结果表明,结构有良好的受力性能.     

广东水利水电学院文体馆屋盖结构方案设计

针对广东水利水电学院文体馆的折板型屋盖,采用常用的主次桁架和折板网格方案分别建模计算分析,对两种结构方案进行了比较.主次桁架方案传力路线清晰、挠度小、造型美观,但整体性差;折板网格方案整体性好、用钢量省,但局部受力较大,相应杆件截面较大,球节点会用到非常规直径.在考虑将两种方案优势互补基础上提出了一种新型的组合桁架与网格复合结构体系.对复合结构体系屋盖及主体混凝土结构进行了整体计算分析,并在此基础上利用弦支结构的概念对屋盖结构进行了优化,折板型屋盖结构的受力性能及用钢量得到明显改善.     

折板网壳的几何非线性和经济性分析

折板网壳是一种新型的网格结构,本文介绍了几种适用于矩形平面形状的折板网壳,并将这种结构与平板网架在强度、刚度、稳定性和经济性方面作了比较分析,结果表明该种结构具有良好的受力性能和经济指标。此外,本文还分析了这种结构的几何非线性性能。     

折板网壳的几何非线性分析

折板网壳是一种新型的网格形式。在介绍几种适用于矩形平面形状的折板网壳基础上 ,进一步将这种结构与平板网架在强度、刚度、稳定性和经济性方面作了比较分析。结果表明 ,该种结构具有良好的受力性能。此外 ,还分析了这种结构的几何非线性性能     

厦门太古飞机工程维修中心机库大厅网架设计研究

在对多个方案分析比较的基础上，得出了较为合理的三层棋盘型网架屋盖方案，并利用考虑下部结构的整体分析方法对网架结构的受力性能进行了分析。还对设计中使用的特殊节点和支座进行了介绍，可为网架结构的设计提供借鉴．     

斜拉折板型网架的结构分析

斜拉网架是一种新颖的、由“刚性”和“柔性”基本构件组合而成的具有良好性能的杂交空间结构体系。本文以某体育馆斜拉折板型网架为工程背景,对这种斜拉结构进行了整体分析,采用张力松弛法计算得到索的施工控制应力。结果表明张力松弛法是计算斜拉网架的有效方法。     

弦支穹顶结构预应力施工模拟方法研究

对于弦支穹顶结构预应力施工模拟分析,提出一种新的分析方法。基于结构施工态构形建立节点力非线性平衡方程,基于矩阵微分理论和牛顿切线法概念得到结构非线性平衡方程的线性逼近式,通过引入结构边界约束条件得到结构可动节点坐标迭代公式。给出的方法将施工张拉力或卸载压力视为外力直接施加于施工结构上,不需要将施工张力等效为初应变或初温差。使用该方法可有效考虑结构非线性特性、不同批次张拉施工的相互作用和临时支撑卸载施工。对一大型弦支穹顶结构算例进行了预应力施工模拟分析,验证了该方法的有效性。     

中部节点刚接型弦支穹顶结构分析

中部节点刚接型弦支穹顶结构,通过将单层网壳中心区域没有竖向撑杆支撑的网壳节点改为刚接来加强中心区域,从而提高弦支穹顶结构的稳定承载力,本文对设计模型进行分析,论证结论的正确性。     

渤龙湖体育健身中心折板桁架屋盖设计

以渤龙湖体育健身中心折板桁架屋面为背景,与单向折线形网架相比较,对折板桁架的受力性能、工作机理进行了理论分析,指出了节点设计是桁架设计的关键,并结合工程进行了设计计算,论证了折板桁架的安全合理性,为其他类似工程的设计和分析提供了借鉴和帮助。     

广饶国际博览中心弦支网架结构设计分析

广饶国际博览中心展厅屋盖具有跨度较大、结构高度受限的特点。经过方案选型分析后,综合考虑确定采用一种新型弦支网架结构。经过对比分析发现:该种结构体系用钢量较省,结构刚度较大,同时动力性能明显优于平板网架。对该体系进行预应力优化、钢材种类及网格尺寸优化设计,以加设斜拉杆方式解决了高支托平面外失稳问题,并对关键节点进行设计。     

异形单层钢网架结构设计

针对该工程顶部异形单层钢网架结构的设计,介绍了单层网架结构静力计算、动力响应以及节点连接构造形式。单层网架结构的连接节点处采用易于定位的加劲肋圆管,支管与圆管采用焊接连接的构造形式。利用SAP2000结构分析软件对整体结构进行静力计算和动力响应分析,计算中考虑各种工况的组合。分析表明:异性单层网架结构杆件的最大应力比、整体屈曲安全因子和整体竖向挠度均满足相应规范的要求。     

国际期刊导读

采用有限元方法,对冷弯不锈钢方管、矩形管支撑和弦杆中的T型、X型及预应力X型节点进行数值分析。考虑几何非线性和材料非线性,获得节点承载力、破坏模式及荷载-位移曲线。利用试验结果,对T型、X型矩形管、方管节点的非线性有限元模型进行修正,直到有限元结果和试验结果足够吻合。采用修正后的有限元模型对172个T型、X型节点进行参数分析,研究冷弯不锈钢管节点强度和性能的影响。将数值分析和试验中获得的节点承载力与按规范计算的设计承载力进行对比。对不锈钢管结构,采用澳大利亚规范、新西兰规范计算;对碳素钢管结构,采用国际管结构发展与研究委员会设计规范和欧洲设计规范计算。通过可靠性分析,分别评价本文提出的设计方法和现有规范的可靠度。结果表明：采用本文方法计算的设计承载力更准确、更可靠。     

冷弯不锈钢管T型及X型节点设计

采用有限元方法,对冷弯不锈钢方管、矩形管支撑和弦杆中的T型、X型及预应力X型节点进行数值分析。考虑几何非线性和材料非线性,获得节点承载力、破坏模式及荷载-位移曲线。利用试验结果,对T型、X型矩形管、方管节点的非线性有限元模型进行修正,直到有限元结果和试验结果足够吻合。采用修正后的有限元模型对172个T型、X型节点进行参数分析,研究冷弯不锈钢管节点强度和性能的影响。将数值分析和试验中获得的节点承载力与按规范计算的设计承载力进行对比。对不锈钢管结构,采用澳大利亚规范、新西兰规范计算;对碳素钢管结构,采用国际管结构发展与研究委员会设计规范和欧洲设计规范计算。通过可靠性分析,分别评价本文提出的设计方法和现有规范的可靠度。结果表明:采用本文方法计算的设计承载力更准确、更可靠。     

PBL加劲型矩形钢管混凝土不等宽T型节点应力集中系数分析

为研究开孔钢板连接件（PBL）加劲型矩形钢管混凝土T型节点的疲劳性能,进行了T型节点支管受拉、面内受弯及面外受弯的应力集中系数分析。基于矩形钢管混凝土T型节点受拉试验,设计了主管为矩形钢管、矩形钢管混凝土和PBL加劲型矩形钢管混凝土,支管为方钢管的T型节点受拉试件,并采用ABAQUS软件对其进行非线性有限元分析,其中主管钢管宽厚比为27,支主管宽度比为0.4。通过非线性有限元数值模拟,分析热点可能出现位置,并采用二次外推法计算得到支主管的应力集中系数。结果表明:PBL加劲型矩形钢管混凝土节点热点出现位置与矩形钢管节点和矩形钢管混凝土节点一致;与矩形钢管混凝土节点相比,PBL加劲型矩形钢管混凝土节点的应力集中系数显著降低,抗疲劳性能明显提高。     

某复杂双层折板网壳的动力分析研究

以浙江科技学院学生活动中心钢屋盖为背景,研究复杂双层折板网壳的动力性能。对结构进行模态、稳定性和抗震性能分析。结果表明:该结构形式具有良好的受力性能、刚度和经济指标。在考虑双重非线性分析杆系结构时,应引入杆件失稳的本构关系。复杂折板网壳具有较好的抗震性能,但对地震波频率成分主要以低频为主时尤为敏感,因此需要足够的持时以保证计算结果的准确性。     

焊接球节点刚度对网架内力和挠度的影响分析

本在焊接球节点网架分析过程中考虑了焊接球节点的轴力刚度和弯曲刚度，且采用结构通用程序SAP 5对焊接球节点进行了有限元分析和计算，并引入正交设计概念．同时，通过对计算结果的回归分析．给出了以球径D、壁厚δ等为参敷的轴力柔度系数，和弯曲刚度kr的通式．对网架轩件不仅考虑其轴向受压或受拉．还考虑其受弯和受扭，利用以Timoehenko为代表的传统梁柱理论和具有端部弹簧的非线性梁柱单元作为网架杆件的分析模型．导出了改进的局部坐标系下的杆件单元刚度矩阵．进而对网架整体进行非线性有限元分析，并相应编制出一套计算网架结构内力和挠度的计算程序．最后对正放四角锥网架进行了算例分析，并对其计算结果和一般网架程序计算结果进行了比较。     

弦支结构体系概念与分类

"弦支结构"明确定义了结构的各组成部分和特点:"弦"指结构下部犹如弓弦的拉索;"支"指结构中部起到支撑作用的压杆;"结构"是指弦支结构上部的具体结构形式。在介绍结构概念的基础上,将弦支结构分为平面型弦支结构、可分解的空间型弦支结构和不可分解的空间型弦支结构;提出弦支网架、弦支混凝土楼盖、弦支筒壳和弦支拱壳结构;结合相关研究成果,给出3种命名分类方案;建议将此类结构体系统一称为弦支结构体系,并按照结构概念明确和体系系统完整的原则对此类结构形式进行分类。     

两种布索方式对双椭型弦支穹顶静力性能影响的试验研究

双椭型弦支穹顶是弦支穹顶结构的一种新型结构形式,它综合了单层网壳结构和索穹顶结构的优点。为进一步研究不同布索方式对双椭型弦支穹顶结构静力性能的影响,对一长轴6.7m,短轴5.1m的双椭型弦支穹顶结构,对影响该结构静力性能的两种布索方式进行了分析,结合试验数据,得出了布两圈索杆时,结构的最大竖向位移、最大环向杆轴力均得到较好的改善,下部索杆体系满布,并不能最好地改善结构的受力性能。     

狭长矩形平面平板型网架最佳结构形式的研究

本文在标准跨度为24m、长跨比为1:1～5:1的不同比例下,对常用的七种网架结构形式以及折板型单向网架进行了计算比较,得出了正放类平板网架,尤其是折板型单向网架较为适合于狭长矩形平面的结论。这为平板网架结构应用于单层工业厂房、仓库等狭长矩形平面的建筑屋盖承重体系提供了经济适用的方案。本文还对所提出的折板型单向网架结构的计算进行了简化尝试。同时进行了模型试验,试验结果与理论计算符合程度较好。     

基于ANSYS的复杂钢网架支座节点分析

结合日照某项目中一处构造复杂且受力较大的钢网架结构支座节点,采用ANSYS软件对其进行线性及非线性有限元静力分析,确保其承载力性能满足结构设计要求。在线性有限元分析中,假定钢材为各向同性材料,对节点应力及变形进行了分析阐述,虽在不同构件交贯处存在应力集中现象,但均在焊缝加厚区域内且应力衰减很快。在非线性有限元分析中,同时考虑几何非线性和材料非线性,假定钢材为理想屈服材料,对钢构件在整个加载过程中的应力分布及变化趋势进行了分析阐述,进一步印证了节点屈服范围很有限,故不会影响到节点承载力性能。针对此类复杂支座节点提出了设计建议。