典型金属结构太阳辐射非均匀温度作用计算方法

大跨度金属结构的太阳辐射非均匀温度作用常常成为结构的控制荷载之一,但GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》中并没有给出系统详细的计算方法。针对典型金属结构,基于稳态传导平衡理论,提出了太阳短波辐射体型系数和环境长波辐射体型系数概念及其计算式,建立金属结构太阳辐射非均匀温度作用的简化计算方法,通过算例分析与数值模拟结果对比,验证了所提计算方法的合理性和可靠性。     

膜下索穹顶太阳辐射非均匀温度效应研究

索穹顶结构常采用膜屋面,高透光膜屋面可使太阳辐射透过膜材作用在下部结构上,且降低了结构周围的对流换热作用,可能形成"温箱效应",使膜下索穹顶结构产生显著的非均匀温度效应。基于内蒙古伊旗全民健身中心索穹顶,分别考虑ETFE、PTFE两种膜材,对其进行膜下索穹顶结构太阳辐射非均匀温度场和温度效应分析。结果表明:膜下索穹顶结构存在显著的太阳辐射非均匀温度场和温度效应,膜材的太阳辐射透射系数是主要影响因素之一。升温导致索穹顶结构预应力损失严重,考虑太阳辐射非均匀升温工况比考虑极端气温均匀升温工况的膜下索穹顶预应力损失更为明显,在设计中应予以考虑。     

深海管道非均匀温度效应研究

利用FLUENT软件对管道在稳态流动时的非均匀温度场进行了数值模拟,得到了管内原油层流和紊流流动两种流态不同入口流速的管道沿程温度曲线。并通过ABAQUS软件对建立的管道有限元模型施加层流和紊流两种流态的非均匀温度荷载,考虑材料非线性,通过模态分析引入初始缺陷,针对不同非均匀温度作用和管土相互作用,进行管道非均匀温度效应参数化分析,研究非均匀温度场作用下管道屈曲性能、侧向位移以及温度应力的变化规律。     

国家体育场日照非均匀温度效应模拟

在太阳辐射作用下,由于构件间复杂的遮挡关系,大跨空间钢结构的温度场呈非均匀分布。本文基于空间解析几何关系,实现了构件遮挡情况的判断,并编制了钢板的辐射升温计算程序。以国家体育场钢结构为研究对象,对构件遮挡类型的判断参数进行了分析,采用ANSYS软件模拟了结构的稳态温度场,对比分析了结构均匀和日照非均匀温度效应。结果表明,结构日照温度效应呈现非对称和非线性的特点,下弦单元温致应力的变化幅度较上弦单元更大,对结构性能的影响与均匀温度效应相比更为显著。本文提出了一种实用的结构日照温度场模拟方法,可实现复杂体型大跨空间结构日照温度场及非均匀温度效应的模拟分析。     

山西三馆日照非均匀温度作用分析

研究分析了山西三馆(由自行车馆、体育馆、游泳馆及连接平台组成)在露天施工下的日照非均匀温度作用.依据结构实际几何尺寸、截面参数、材料热物理性能参数等,分析计算一天各时刻结构上的太阳辐射、空气对流换热等作用,提出了结构日照温度场有限元建模与分析方法,合理假定结构初始温度为早晨5∶30时的大气温度,进行连续24h的有限元时程分析,获得了一天各时刻结构的日照非均匀温度作用大小及分布.结果表明,在最热月7月晴天无云的最不利工况下,结构局部最高温度达到了50℃,最大分布温差达17℃.最终提出了结构合拢施工温度取值的合理建议,为工程施工方案和误差控制提供了温度荷载参考信息.     

山东航海实训中心非均匀温度场及温度效应研究

山东航海实训中心项目长约150m,船身外围护结构采用整体钢板造型。由于外墙钢板为板壳结构,长度较大,且受太阳辐射等的影响,温度作用对其结构的影响很大。对外墙钢板在太阳辐射、水体热传导等作用下的非均匀温度场进行了数值模拟;在考虑材料和几何非线性的情况下,研究了非均匀温度场对外墙钢板以及整体结构的变形和应力影响。综合分析结果、当地气象记录及施工进程,提出了外墙钢板及主体结构合拢的温度分别为23~27℃和7~17℃。对比了在均匀温度场和非均匀温度场作用下,外墙钢板及整体结构的温度作用效应。结果表明,在两种温度场作用下,结构整体均仍处于弹性状态,外墙钢板变形可满足建筑外观需求。     

太阳辐射对砌体结构温度效应研究

砌体结构是我国民用建筑的主要结构形式之一，因砌体结构房屋具有投资省、施工方便、可广泛利用地方材料等优势．在各地新建的多层住宅、学校．医院、科研用房有广泛的应用．调查统计表明．在现有的多层民用建筑房屋中．90％以上是砌体结构。但砌体结构产生裂缝的原因也较复杂．如不均匀沉降．温度变化．收缩．冻融．冻胀、湿陷以及荷载的作用等．而太阳辐射造成温差的影响是不容忽视的。     

高层建筑非透明围护结构太阳辐射的计算

太阳辐射是影响夏热冬暖地区高层建筑能耗的重要因素.为此,发展了计算建筑非透明围护结构太阳辐射的方法,计算中考虑到太阳直射辐射、天空散射辐射、地面反射辐射和大气长波辐射的作用,还考虑了建筑群的自遮挡和互遮挡.计算了一组周边型分布的高层建筑屋顶和东、南、西、北外墙的太阳辐射热流的逐年变化和逐时变化.     

太阳辐射对BiPV-Trombe墙内温度分布的影响

提出了一种新的BiPV-Trombe墙模型,并通过CFD方法对模型流道内空气的温度分布特点进行了数值模拟研究。分析了高度H=4m和宽度b=0.4m而太阳辐射变化时,空气温度分布的一般规律。结果表明,辐射增强时,壁面温度边界层厚度增加,在高度方向,近壁处温度分布与主流区略有不同;而在宽度方向,空气温度分布不均匀。空气进出口温差随着辐射的增强而增大,但是当辐射较大时,温差的增速减缓。     

大吨位梁太阳辐射温度效应瞬态分析

对于大吨位高架梁，太阳辐射引起的温度效应无法忽略，并可能成为结构设计的控制因素。由于实体观测试验从工期，经济性以及可靠度方面存在不足，借助成熟的有限元分析软件，我们可以经济，准确地为设计提供及时的指导。     

非均匀弹性基础上非均匀变截面梁的弯曲

本文是文[1]的继续。文章利用[1]的阶梯折算法和等效梁法给出了非均匀弹性基础上非均匀变截面梁弯曲问题的两种解答。     

我国城市空间结构研究进展

城市空间结构是城市研究的热点问题。本文系统梳理了我国城市空间结构研究的发展历程,并综合叙述了城市空间结构的研究内容和研究逻辑,以及不同学科背景下的研究维度,为相关研究提供了框架性参照。     

新型均匀-非均匀滤料滤池

本文提出了新型均匀一非均匀滤料双层滤池,并与普通双层滤料滤池进行了对比试验研究。在高速过滤下,对杂质在滤层中的分布规律、过滤水头损失变化规律、Re、η的关系、反洗强度与反冼膨胀率间的关系等进行了探讨。对川棉一厂上水站均匀-非均匀双层滤池运行结果作了初步分析。     

非均匀温度场作用下空间钢结构温度分布及应力分析

为研究非均匀温度对空间钢结构的影响,以武汉市东西湖区"国家网络安全与人才创新基地展示中心"钢结构为对象,以长期实测的数据为依据,研究分析了钢结构在露天施工条件下的非均匀温度分布规律,并利用有限元分析软件SAP2000 V15对钢结构进行模拟分析,与现场实际采集的数据进行对比分析.结果表明:在同一时刻,结构在水平方向上温...     

非均匀温度分布冻土墙围护深基坑开挖的有限元数值模拟

通过对冻土墙的温度场分析，考虑冻土墙温度分布的不均匀性，采用分段近似的方法对冻土墙围护深基坑开挖进行了有限元数值模拟，计算基坑变形，并与平均温度条件下冻土墙围护深基坑开挖的计算结果进行对比分析，得出一些有意义的结论，为冻土墙的设计和施工提供了一些有价值的参考信息。     

大跨空间结构温度效应分析与合拢温度研究

温度对建筑结构的影响主要体现在应力和变形两方面。对于大跨度空间钢结构,由于结构形式复杂,合拢过程周期较长,结构共同受力、协调变形的过程要比其他结构复杂得多,所以在设计和施工中应予以重视。结合世界大学生运动会主体育场结构工程,对温度作用进行理论计算和模拟分析,明确提出计算大跨度空间结构合拢的温度差值,并将部分理论计算结果同实际监测结果进行对比,验证了温度应力有限元模拟方法的正确性。利用有限单元法计算合拢杆件在不同时段的温度应力,从而确定体育场结构适宜的合拢时段,并在此基础上给出一些关于合拢施工的建议和意见,为大跨度空间钢结构的合拢施工提供参考。     

太阳辐射下钢板筒仓温度场与温度效应研究

综合使用光线追踪法和点盒位置判断理论,提出了一种高效的钢板筒仓太阳辐射阴影区计算方法,并通过试验验证了该方法的计算精度。分析了钢板筒仓加盖和不加盖、满仓和空仓时太阳辐射非均匀温度场的时空分布规律,其中不加盖空仓时的太阳辐射非均匀温度场对结构最为不利。不加盖空仓时钢板筒仓结构正温差温度效应最大,与不考虑太阳辐射均匀温度作用工况相比,最大温度变形、最大温度应力、支座最大径向反力分别增加了135%、85%、85%,支座环向反力从0k N增加到132 k N,建议在工程设计中合理考虑太阳辐射非均匀温度效应。     

超长超大地下空间结构温度应力分析

某商务中心采用大底盘多塔结构,其地下室为超长超大混凝土结构,如按常规方法施工,需要预留伸缩缝,这样会影响建筑物使用功能.本文结合某商务中心工程设计,分析了裂缝成因,给出了温度作用的温差取值方法,采用SAP2000对商务中心三层地下室进行了温度效应分析,并提出了控制裂缝的具体措施.     

空间结构铸钢节点的应用研究进展

铸钢节点以其独特的优势在工程中得到了广泛应用,国内外很多重大工程在关键部位均采用了此类节点。结合近年来国内外的研究进展,从应力分布特点、构造细部、疲劳和刚度等方面总结了铸钢节点的应用研究现状,并对铸钢节点的相关方面进行了分析讨论,指出铸钢节点在发展过程中的难点与问题。最后,对铸钢节点有待解决的问题给出建议并对其未来需要研究的方向进行展望。     

空间结构抗火性能研究进展

火灾高温对结构材料力学性能有显著影响,会导致结构发生破坏,甚至整体倒塌.随着现代建筑技术的发展,空间结构的抗火性能研究越来越受到学术界和工程师们的重视.本文介绍了结构抗火研究的理论基础和相关概念;综述了结构抗火的研究状况;阐述了近年来空间结构抗火研究的进展情况;探讨了空间结构抗火研究存在的主要问题;对空间结构抗火研究趋势进行了展望,提出了目前空间结构抗火研究亟待解决的关键问题.