复杂多维曲面结构清水混凝土施工技术研究

针对呈不可展空间曲面及工位特殊的复杂结构,从模板体系选型与设计、模板制作与安装、混凝土配合比设计及施工等方面进行了清水混凝土施工技术研究,在武广客运专线新建武汉站站房高架桥饰面清水混凝土工程中应用效果良好.     

复杂多维曲面结构清水混凝土

针对呈不可展空间曲面及工位特殊的复杂结构,从模板体系选型与设计、模板制作与安装、混凝土配合比设计及施工等方面进行了清水混凝土施工技术研究,在武广客运专线新建武汉站站房高架桥饰面清水混凝土工程中应用效果良好。     

当代建筑中可展曲面造型的研究与应用

2005年前后,大量非线性建筑项目引发了一系列建造难题,包括对复杂曲面的优化细分、近似拟合等,这需要一定的几何学知识,于是建筑几何学应运而生,曲面研究则是其中一个重要的部分。文章主要讨论的对象是曲面中的一种特殊直纹面——可展曲面。简单说来,可展曲面就是可以在不被撕裂变形的情况下展开成平面的一种特殊曲面,在实际建造与生产中有其独特的优势。文章将对建筑中可展曲面的特性和应用实例进行讨论,并列举当前建筑师、工程师在造型生成阶段主要使用的两种可展曲面交互建模方法。     

混凝土搅拌运输车搅拌筒螺旋叶片的成形

研究了具有不可展空间曲面的混凝土搅拌运输车搅拌筒螺旋叶片的曲面方程和展开计算;基于弹塑性大变形有限元数值成形技术进行了回弹量模拟,并应用于螺旋叶片成形模具设计。实际工程实践表明,回弹量模拟和多线成形技术的运用,显著地改善了螺旋叶片的成形效果和效率,明显地提高了混凝土搅拌运输车搅拌筒的工作性能和混凝土的质量。     

某高炉炉壳设计与弹性有限元分析

从高炉炉壳分段、材质的选用、炉壳厚度的确定及炉壳上开孔等方面对炉壳的设计进行了分析,用有限元分析软件对高炉炉壳做了弹性有限元应力分析,给出了炉壳炉腰段应力简化计算方法,为设计中如何确定炉壳直段的厚度提供了指导。     

混凝土搅拌车罐体和螺旋叶片展开图的实现

混凝土搅拌输送车的拌筒叶片设计计算复杂,精确度低,图纸绘制的工作量大,效率低.根据搅拌筒的几何参数,结合实际,通过研究具有不可展空间曲面的混凝土搅拌运输车搅拌筒螺旋叶片的曲面方程和展开计算,给出对数螺旋线的平面参数表达式.根据推导出的参数方程在UG中绘出外锥对数螺旋线、罐体与螺旋轨迹和螺旋叶片的平面展开图,缩短了设计周期,提高了设计精度,为搅拌叶片的实际生产提供了依据.     

无规则三维曲面骨架施工技术研究

福州海峡文化艺术中心项目曲线展廊设计呈现无规则三维曲面,整体造型空间高、跨度大,传统骨架施工方法难以准确完成骨架施工。文章主要以曲线展廊骨架为研究对象,施工现场通过采用3D实景扫描并完成逆向建模对比分析,凭借BIM模型对骨架进行施工模拟、优化,基于骨架模型对无规则三维曲面骨架进行空间数据获取,结合机器人放样技术提高骨架安装精准度,解决了曲线展廊无规则三维曲面骨架施工难题。     

计算机放样法的应用分析

在现代冶金、石化工业工程中,常有大量的大型金属构件需要制作,其中许多大型曲面构件的放样,若用传统的手工放样展开法将会受场地、放样者的技术水平限制而显得困难和不精确。例如某炼铁厂高炉炉壳制作,有一段炉壳为一圆台体,下直径为10000mm,上直径为9500mm,台高为1600mm,展开后扇形母线长达32388mm,若手工放样法需要一块33m~*32m的场地,费时费工,成本很高。又如大型除尘风管的三通、弯头,Y型管的放     

ANSYS在热风炉炉壳计算方面的应用及改进建议

针对热风炉炉壳结构特点及受力状况,通过有限元软件ANSYS对某炼铁厂高炉顶燃式热风炉炉壳进行了空间力学分析,得出了炉壳的应力参数,从而为炉壳的薄弱部位的改进提供了理论依据。     

大型高炉炉壳制作技术

我国高炉炉壳过去在工厂制作时只进行单块炉壳下料、滚圆和预装 ,而炉壳焊接和炉壳开孔都在工地进行。 2 0世纪 80年代宝钢引进日本技术建设 1号高炉 ,使国内高炉制造技术发生根本变化 ,大量现场安装工作转入到工厂中完成 ,形成一套新的高炉炉壳制造技术     

某工程热风炉扩容改造结构分析

结合工程实例,以某工程热风炉扩容改造为例,综合考虑各方面因素,利用有限元技术对热风炉扩容改造后的炉壳结构进行了整体分析计算,使改造后的热风炉新旧炉壳在扩容增压后均可以安全工作。为热风炉改造扩容设计提供了一种有效的计算方法。     

热风炉炉壳设计中的几个问题

介绍热风炉的形式、作用及热风炉炉壳的设计内容和炉壳厚度的确定方法、晶间应力腐蚀的防护措施以及在地震区如何处理热风炉炉壳与热风炉框架、平台间的连接关系,可供热风炉炉壳设计、施工参考。     

悬垂导线工程曲面的研究与设计

给出了定长母线沿两条异面垂直的导线运动而构成的一类新型工程曲面。根据实际需要可选用不同的类型母线来构造不同风格与类型的工程曲面。由于导线悬垂 ,导线的间距决定了这类工程曲面的高低落差 ,因此这类工程曲面可应用于对屋盖有落差要求的建筑景观的屋盖设计、大型体育场馆及会展中心网壳的设计及造型等。这类工程曲面的基础占地面积小 ,空间伸展范围大、工艺构造简单 ,施工方法容易 ,造型奇特且具有较好的欣赏性。在分析了这类工程曲面的性质后 ,给出了设计程序框图及在计算机上运行的实例     

大跨连续拱形桁架单层网壳曲杆雨棚施工技术

对大跨连续拱形桁架单层网壳曲杆雨棚安装、施工工艺、施工方法及安装精度控制进行了阐述,为确保安装精度,严格控制网壳雨棚构件加工制作变形,并总结了大跨连续拱形桁架单层网壳曲杆的施工技术经验,为今后曲杆雨棚的施工提供了实际经验。     

Development of dimensionless P-I diagram for curved SCS sandwich shell subjected to uniformly distributed blast pressure

The curved steel-concrete-steel (SCS) sandwich shell was recently proposed to resist blast loading and it showed better blast resistant performance as compared to flat SCS sandwich shell via developing compressive force along the shell. In this paper, a dimensionless Pressure-Impulse (P-I) diagram was constructed as a convenient tool to predict the damage level of curved SCS sandwich shell subjected to uniformly distributed blast loading. The curved SCS sandwich shell was equivalent to a single-degree-of-freedom (SDOF) system and the equation of motion was established by employing the Lagrange’s equation. To construct the dimensionless P-I diagram, the energy balance method was utilized to yield the pressure and impulse asymptotes and the responses in the dynamic response regime were obtained via employing the SDOF method. Then, the finite element method was employed to validate the developed dimensionless P-I diagram. Finally, the procedures of using the constructed dimensionless P-I diagram to quickly conduct the blast resistant design of curved SCS sandwich shell were presented.     

Free vibration analysis of a toroidal shell

The free vibration of a toroidal shell (curved pipe) is studied using DMV (Donnell-Mushtari-Vlasov) thin shell theory, Fourier's series and Galerkin's method. Some behaviors of the vibration of cylindrical shell, as a special case of toroidal shell, are discussed. Also, a 90-degree-bend curved pipe is studied numerically. Results obtained by the present method are compared to those obtained by finite element and other methods. DMV linear thin shell theory is employed for simplicity. However, the method applies to any other shell theories without difficulties.     

异形曲面单层网壳系统采光顶汇交点设计

在对异形曲面单层网壳形式进行分析的基础上,针对冬季花园工程采光顶结构与玻璃的汇交点,采用了钢汇交节点与矩形杆件相连组成网壳曲面系统的连接方式;汇交节点的强度、刚度、变形均能满足工程和使用要求。     

面内加载时弯管的数值计算方法

对平面内弯矩作用下的弯管的应力分析提出了一种新的计算方法,以替代现行的有限元网格法。新方法的提出基于有限弯曲单元,其位移由一系列三角函数或者五次多项式,与傅里叶级数共同计算而得。整体的壳位移由两类位移组合而成,一个是拱的弯曲位移,另一个则是环形的薄壁壳体的翘曲位移。梁模型的位移和平面内转角是不耦合的,分别应用三角函数,如Timoshenko或Mindlin梁理论计算得到。基于双曲线壳体的半膜单元概念,提出了一个简化的变形模型用于此计算方法。研究成果也与已有的试验和数值分析结果进行了对比。     

Numerical solution of curved pipes submitted to in-plane loading conditions

An alternative formulation to current meshes dealing with finite shell elements is presented to solve the problem of stress analysis of curved pipes subjected to in-plane bending forces. The solution is based on finite curved elements, where displacements are defined from a total set of trigonometric functions or a fifth-order polynomial, combined with Fourier series. Global shell displacements are achieved through the one associated with curved arch bending and the other referred to the toroidal thin-walled shell distortion. Beam-type displacement and in-plane rotation are uncoupled and separately formulated, using trigonometric shape functions, as in Timoshenko or Mindlin beam theory. To build up the solution, a simple deformation model was adopted, based on the semi-membrane concept of the doubly curved shells behaviour. Several studies are presented and compared with experimental and numerical analyses reported by other authors.     

基于AutoCAD的空间复杂曲面结构参数化建模

空间复杂曲面结构在众多的大跨度公共建筑,如体育馆、火车站、飞机场等大跨度公共建筑中得到广泛的应用。然而这种结构形式的前处理建模相当繁琐,工作量极大,并且建筑外形不规则,对其准确建模难度大。目前的工程实践中凭设计师经验手动划分建模费时费力,通常容易出错,效率低下。基于AutoCAD2007开发平台,实现了通用钢结构设计软件USSCAD中空间复杂曲面结构的参数化建模,大大方便了结构设计人员,提高了此类结构设计的效率。