月牙形索桁罩棚结构的静力性能模型试验

以浙江省乐清市体育场工程为背景,对一种新型的月牙形索桁结构进行1∶15缩尺模型的静力性能试验研究.分析试验模型和实际结构物理参数的相似比例关系,数值验证缩尺后试验模型内力和位移相似比的符合性.介绍模型试验主要节点构造做法、索力和变形的测量方法、张拉和加载方法.采用控制上下径向索索力的方法对结构张拉成形,并考察月牙形索桁结构的初始态预张力分布特点.进行自重、恒载、半跨活载及全跨活载4种工况下的加载试验,并测量径向索和环索内力以及环索节点位移.试验结果表明,控制上下径向索索力的张拉方法能够有效建立结构的设计预张力,环索实测内力偏差与理论值相比可控制在3.3%以内.在4种加载工况下,月牙形索桁结构试验模型的内力和变形值与设计值符合良好,说明在设计预张力下实际结构具有可靠的刚度和承载力.     

环形平面空间索桁张力结构的预应力设计

针对大跨度肋环型索桁张力结构在不对称荷载作用下变形较大且易发生整体扭转失稳的弱点，提出了一种新的结构体系--环形平面葵花型空间索桁张力结构. 考虑该结构几何拓扑复杂、多自应力模态与机构位移模态的特点，应用平衡矩阵理论与奇异值分解算法，通过模态矩阵的分解组合方法，给出一种具有一定普遍意义的预应力优化策略，使多自应力模态结构体系的最终可行预应力分布求解得以简便的实现.对3种不同形式空间索桁张力结构算例的可行预应力分布进行了设计. 结果表明，该结构体系具有良好的力学性能；其预应力优化策略算法简便，具有较强的通用性.     

张拉成形网格结构成形过程参数分析

为进一步掌握张拉成形网格结构成形性能,根据结构特点,以结构上弦截面、腹杆、刚臂、高跨比、中心环梁等为主要影响参数,通过理论模拟与分析,结合其现场施工方法,就一个100m跨的张拉成形网格结构工程实例,全面研究了各设计参数对结构成形性能的影响,结果表明,上弦截面、刚臂节间数和高跨比是影响结构成形的3个最主要的参数,其余参数对结构成形内力影响不大,适宜的刚臂对结构成形非常有利,并得出了各参数对结构成形的影响特点.     

索穹顶结构的有限元法分析和张拉施工方法

回顾了全张力体系的概念以及索穹顶结构的发展历史,介绍了索穹顶结构的优缺点．以有限元分析理论为基础,采用五节点空间曲线索单元的非线性有限元法分析推导了索穹顶结构的非线性位移关系、几何关系、物理关系、本构关系以及平衡方程．最后结合模型和工程实际,提出索穹顶结构的张拉施工方法．     

索穹顶结构施工模拟分析

为了研究索穹顶的施工成形过程,寻找一种通用、可靠的计算方法来提高施工分析的效率与精确性,确保计算结果切实有效地指导实际工程施工,利用有限元软件ANSYS对一索穹顶结构按反分析的思想进行2种施工方案下的施工模拟计算,确定在施工过程中各控制结点的坐标值、各单元的内力值与结构的几何形状,并对2种施工方案进行了分析对比.结果表明,在结构的张拉成形过程中,单元的内力值与结构的几何形状的变化规律与施工方案有关,2种施工方案在一定条件下具有共性,各斜索对整个结构的影响由里及外依次增强.计算过程也表明,利用通用有限元软件ANSYS对索穹顶结构进行施工模拟具有通用性与高效性.     

ETFE气枕结构成形设计方法与试验

为研究ETFE气枕结构的成形方式,引入基于找形分析的零应力态三维裁切和基于材料非线性的平面裁切两种设计方法,对比了两种方法的设计过程,并分别分析了两种方法的设计分析过程和力学模型.通过两个ETFE气枕模型充气成形试验和数值模拟,得到了结构的膜面外形和应力分布及其变化规律.结果表明:对于三维裁切成形模型,气枕膜面外形的试验结果与数值模拟最大误差为4 mm,应力的最大值相差0.4 MPa;对于平面裁切成形模型,初次成形时的气枕膜面外形与应力分布的试验与数值相一致,随ETFE材料的徐变,膜面升高、应力减小,矢跨比由1/19增大为1/12.试验与分析验证了本文提出的成形设计方法.     

基于正交试验花键冷挤压成形过程参数分析

为保证花键的成形质量,减小模具的试模成本,利用DEFORM-3D软件模拟花键的冷挤压成形过程,采用正交试验对下压速度、摩擦因数和凹模初始硬度参数进行优化分析;利用最优参数对成形载荷及凹模磨损深度的影响规律进行探讨,验证其正交试验结论。结果表明,使成形载荷和花键凹模磨损程度最优的参数组合为摩擦因数0.08和凹模初始硬度63 HRC。该分析为实际生产提供了理论参考,具有一定的指导作用。     

刘家沟水库帷幕灌浆试验施工和资料分析

帷幕灌浆试验是灌浆工程实施前的必须环节,是验证设计参数及施工方法在本地区地质条件下是否达到预期的效果.刘家沟水库帷幕灌浆试验采用"孔口封闭灌浆法"的施工工艺流程,通过充分应用试验中取得的原始灌浆资料和统计成果,对各次序孔灌前透水率和单位注入量及其两者的相关联系、灌浆孔距与单位注入量的变化情况以及灌后检查情况进行了多方位、多角度地分析和探讨.试验结果表明:灌浆试验工艺流程与地质条件相符合,灌浆参数经过修正可直接用于生产施工.此外,还为"孔口封闭灌浆法"在中低压、砂岩地区帷幕灌浆中的应用提供了实例.     

基于逐点去约束法的索桁张拉结构形状判定及自应力模态求解方法

索桁张拉结构是索杆张拉结构中最有竞争力的空间结构型式之一,其形状判定和自应力模态求解是设计时的两个关键问题。索杆张拉结构的形状判定大都根据平衡矩阵理论进行求解,而平衡矩阵理论一般需要编程,不易被掌握;而已有的求解自应力模态方法大都不能在有限元软件上直接应用。针对这些问题,提出了基于合理位形改进的逐点去约束法。新方法基于索桁张拉结构所具有的拓扑关系,并从合理位形出发推导了形状判定的简洁判断公式。然后,通过对逐点去约束法的研究提出了改进的逐点去约束法求解索桁张拉结构的自应力模态。新方法基于先形状判断后自应力模态求解的思路,可一次性确定结构合理形状和自应力模态,回避了原方法中先求解自应力模态后判断形状的反复求解的缺点;同时新方法未使用原方法中的生死单元技术,保证了求解过程的收敛;消除了因生死单元技术而产生的累计误差,提高了计算精度;避免了坐标转换,简化了求解流程;新方法可在有限元软件上直接应用。算例表明新方法具有系统的求解流程,且收敛快、精度高。     

蜂窝结构挤压成形的数值模拟与实验

通过对蜂窝结构特点的分析,基于国内外蜂窝体成形工艺现状,采用挤压成形法对蜂窝体的成形展开研究。首先对蜂窝结构的喂料选择、配制和流变性进行实验研究,初步确定了喂料的流变特性及黏度值,运用有限元CFD软件POLYFLOW对蜂窝体的成形进行数值模拟,初步确定挤压成形模具的内部结构并进行逐步优化;然后加工得到挤压成形模具;最后进行蜂窝体成形实验,得到实验产品。挤压实验结果验证了仿真设计的挤压装置的可行性,为蜂窝体成形的进一步优化提供了有效手段和参考。     

板料拉延成形的数值模拟与网格试验法

为了对板料拉延进行缺陷预测,在分析板料成形数值模拟和网格试验技术的基础上,采用数值模拟进行拉延成形分析,以及网格试验法进行成形缺陷成因判断,并将两者综合应用进行拉延成形缺陷预测和工艺优化的实例中.     

论某大桥刚架施工中型模试验分析

本文以某大桥刚架施工中型模试验进行分析探讨，仅供参考。     

张拉成形网格结构成形方式轴力影响

针对实际工程应用需要,提出了整体分次和分批分次2种张拉方案.并由张拉方式对结构上弦轴力的影响出发,选用ANSYS有限元程序,通过理论分析,从结构轴力值分布和2种张拉方式下的轴力对比值分布2个角度对结构受力特点作了分析.结果表明,从对轴力的影响出发,分批分次张拉成形方案切实可行,成形全过程研究尤为必要,跨中部分的结构选型很重要.     

储罐施工中电动葫芦提升结构的优化计算

储罐现场施工中,电动葫芦提升结构可通过力学分析、计算,确定所需电动葫芦的数目、提升组合结构中边柱和中心柱的规格尺寸及其连接形式,达到在保障施工安全的前提下合理配置施工机具、减少辅助材料消耗的目的。     

多质点隔震结构数值分析和试验研究

论文首先通过试验研究,证明了隔震结构的基本工作原理,然后介绍隔震结构的精确解和近似解法,并运用数值分析的方法,对隔震和非隔震的周期、频率进行对比,指出近似解也有很高的精确度,不仅在数值上能够满足一定的精度范围,而且计算简单方便,可以用于对结构周期进行预估,从而对实际工程有很重要的指导意义。     

烟囱施工中提升桁架的内力分析

通过对烟囱施工中所用提升桁架氘受荷状况及支承方式的分析，提出了得升桁架的力学模型，并且精确地分析了提升桁架的内力，对提升桁架的结构设计提供了改进建议。     

隧道施工对上方既有输气管道结构安全的影响分析

采用ABAQUS软件建立拟建隧道和上方既有输气管道的三维有限元模型,利用"生死"单元对拟建隧道分步开挖和支护进行模拟.分析开挖过程中土体的沉降和塑性应变、混凝土支护结构的应力,重点研究既有输气管道的沉降量及应力分布.数值计算表明:开挖结束后混凝土支护的最大拉应力、管道的最大沉降值以及管道最大应力均未超过许用值,拟建隧道开挖后上方输气管道是安全的.