悬索及悬索-框架结构的几何非线性分析

运用修正Lagrange坐标描述 ,引进五节点曲线索单元和四次多项式为位移插值函数 ,基于非线性应变定义 ,推导了悬索单元的切线刚度矩阵 ,采用刚度凝聚方法 ,大大减少了计算机的存储和计算量 ,并使得曲线索单元能与PEP单元相结合 ,实现对大跨度和复杂的悬索及悬索 -框架结构全过程的几何非线性分析与设计。算例计算结果表明 ,该方法精度很高 ,便于应用     

半刚性钢框架的直接分析方法理论研究

介绍了一种针对半刚性连接钢框架的直接分析法,该方法可以同时考虑结构和构件的初始缺陷、几何非线性(包括P-Δ,P-δ效应)、材料非线性以及半刚性连接(支座)对结构受力性能的影响。建立了可同时考虑初始缺陷、半刚性连接以及塑性铰的弯曲稳定函数单元(CSF单元),推导了CSF单元的二阶单元刚度矩阵,并扩展为三维单元刚度矩阵。采用弹簧单元对半刚性连接和塑性铰单元的非线性行为进行了模拟,确定了塑性铰出现的判断准则以及弹簧刚度的取值,定义了结构破坏准则。利用NIDA程序对3组半刚性连接框架结构进行了直接分析,并与试验结果进行了对比。对比分析表明:利用NIDA程序得到的结果与试验结果吻合较好,验证了直接分析法对半刚性连接钢框架进行结构分析的有效性和可靠性。     

轻钢加层方案的比较及经济性分析

对适用于建筑物增层的轻钢体系的特点以及适用范围进行介绍,探讨轻钢增层设计中的一些计算方法,提出以底部剪力为目标参数的最优加层数,分析最优加层数下结构的反应,以此评判原结构的加层能力。从材料成本的角度对不同材料增层的经济性进行分析比较,给出评价结果。并以某加层工程为实例,用此方法选择合适的加层方案。     

不锈钢轴心受压柱弯曲屈曲承载力分析

为给我国《不锈钢结构技术规范》中轴心受压柱弯曲屈曲稳定部分的编制提供依据,对国外已有的同类构件的设计方法和试验研究数据进行搜集和对比。结果表明：目前的欧洲不锈钢结构设计规范和美国冷成型不锈钢结构设计规范中计算该类构件的公式均存在一定不足。依据搜集到的199个方管、矩形管、圆管、椭圆管、焊接H形钢和冷弯C型钢截面柱的试验数据,根据冷弯效应及残余应力对轴心受压构件稳定性能的影响,将构件依据截面形式分为A、B、C三类,其中方管、矩形管和冷弯C型钢为A类,圆管和椭圆管为B类,焊接H形钢为C类,三类轴心受压稳定曲线均采用Perry公式形式表达。与试验数据对比表明：采用三类曲线能较好地估算构件的稳定承载力且离散性较小。对提出的计算式进行可靠度分析,结果表明其可靠度指标β满足我国GB 50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》的要求。     

变截面钢梁的整体稳定分析

变截面梁的整体稳定研究分析是目前国内外学者所追求的一个研究热点 ,国内对该热点的研究还较缺乏。本文采用直接能量变分法和有限元方法对变截面梁在弹塑性阶段的稳定极限问题进行研究分析 ,主要是为了推导出适用于变截面梁整体稳定分析的刚度矩阵方程     

北京西站主站房45m跨预应力钢桁架的设计与施工

北京西站主站房门楼为巨型的大跨度，重荷载钢结构工程，为提高承载力，减少用钢量，决定对４榀４５ｍ跨放桁架采用预应力技术。预应力筋采用无粘结高强钢绞线，外套钢管并灌浆，解决防火防腐问题。工程实践证明，对钢桁架进行预应力施工是可行的。     

南京地质博物馆结构设计

南京地质博物馆扩建工程是一个超限复杂的高层建筑,该工程同时具有平面、立面不规则特性,特别是跨度达49 m的裙房部分为复杂悬挑结构。工程采用钢桁架和钢筋混凝土框架剪力墙混合结构形式,详细介绍了该工程的结构概念设计及结构布置原则,结构静力、动力特性分析,竖向地震作用以及弹塑性分析等,介绍了如何运用性能化设计方法对不同结构部位和构件所作的加强。相关内容可为具有类似复杂结构的工程设计提供参考。     

客家围屋解析

客家围屋,又被称为"东方城堡",是一种集祠、家、堡于一体,具有鲜明防卫特征的封闭式客家民居,至今已有数百年历史,主要分布于赣、闽、粤的客家人聚居地。文章通过对赣南、闽西一带围屋的实地考察,主要从围屋的定义与分类、历史成因与地理分布、围屋的建筑特点以及结构特点等方面对围屋进行解析。     

苏州博物馆多杆相交铸钢节点试验研究与理论分析

苏州博物馆新馆采用钢结构仿造古建筑,众多构件在节点处交汇且空间关系复杂,设计采用铸钢节点形式,铸钢节点杆件相交最多达10根钢管。目前《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)对于此类节点计算还没有相关规定,为全面了解节点的受力特性,确保结构在设计荷载下的安全可靠,根据设计要求对9杆和10杆相交的两类铸钢节点进行了6个足尺节点模型试验,并进行了详细的有限元分析,研究成果可为设计提供参考依据。     

不锈钢冷成型管截面轴心受压构件的有限元分析

采用有限元软件ANSYS对不锈钢冷成型管截面轴心受压长柱进行模拟,有限元模型中考虑不锈钢材料的非线性本构关系、冷加工效应、构件的初始缺陷以及构件中的残余应力。将模拟结果与国内外的试验数据进行对比。对比表明:有限元模型能够准确地模拟不锈钢构件的受力全过程,模拟平均误差小于5%;对影响不锈钢轴心受压构件受力性能的因素进行分析,分析表明:方矩管截面的转角区冷加工效应,不锈钢材料力学性能参数变化以及构件的整体缺陷取值对构件的整体稳定性能影响较大,而不锈钢构件的截面对稳定系数影响很小。分析结论可作为建立不锈钢轴心受压构件稳定承载力设计公式的参考。