点支幕墙索桁架支承体系初始态找形分析

初始预应力分布计算是索桁架初始态找形的重要内容。给出了索桁架的初始态平衡方程,提出了一种求解索桁架体系初始预应力分布的线性化方法,并编制了相应的电算分析程序。该方法是以结构的预应力分布为未知量,而结构的几何外形由设计者给定。算例表明提出的方法是可行的、实用的。该方法计算简单,易于被工程设计人员采用。     

ANSYS的索膜结构找形系统研究

索膜结构找形在ANSYS上实现时,由于找形过程步骤复杂以及ANSYS软件本身的特点,存在学习周期长,对用户分析能力要求高的问题。通过分析索膜结构有限元法找形的原理,总结提炼索膜结构找形的步骤,给出了其在ANSYS上实现的方法,并且应用APDL参数化有限元分析技术及UIDL用户接口定制技术对ANSYS进行二次开发完成了找形系统。实例验证了找形系统的实用性和可靠性。为工程设计人员进行找形计算节约了时间,为以后找形系统的研究和开发提供了思路和参考价值。     

索膜结构平衡法找形分析

目前,索膜结构的找形分析以非线性有限元法等数值分析法为主.这些方法依据本构关系建立节点位移与节点不平衡力间的刚度方程,进而迭代求解.计算时若初始形状与找形形状差异较大,则会使迭代计算发散.笔者从平衡条件出发,将索膜结构的找形过程视为大位移小应变的形状几何问题,从而引入平衡方法进行了找形分析.通过算例计算分析,得出该方法在初步找形方面具有简单、快捷、不依赖经验等优点,但尚需与荷载分析、裁剪分析结合来进一步探讨该方法的优势和不足.     

具有外环桁架的肋环型索穹顶初始预应力分布快速计算法

目的研究具有外环桁架的肋环型索穹顶的构件布置和特点,提出确定初始预应力分布的快速计算法.方法考虑到该结构是一种轴对称结构,将结构简化为半榀平面桁架,采用节点平衡理论进行分析.结果提出了确定初始预应力分布的快速计算法,得到了不设和设有内拉环的具有外环桁架的肋环型索穹顶预应力杆初始内力的计算公式,并将对特定参数的该种结构的计算结果与非线性有限元分析结果进行了对比.结论具有外环桁架的肋环型索穹顶结构是有发展前景的新型结构,内部建筑空间利用率高,外圈索的初始内力明显减小.快速计算法可方便地确定该类结构的初始预应力分布,为设计和力学性能分析提供基础.     

预应力索桁架点支式弧形玻璃幕墙施工技术

结合工程实例,介绍预应力索桁架点支式弧形玻璃幕墙施工的技术特点和难点,以及狭窄场地全玻幕墙脚手架搭设、曲面幕墙空间定位、索桁架支承结构及大玻璃安装、注胶密封等施工技术。     

充气式索膜结构的找形分析

充气膜结构本身需要通过压差作用才能形成完整的结构,从而具备一定的刚度来支撑自重和外载荷.为加强结构的承载能力,通常会增设强度更大的索结构进行调整. 对于充气式索膜结构,找形分析在形状设计和优化中具有十分重要的作用,而压差对结构的形态分布有显著的影响,是找形分析中的重要因素. 针对充气式索膜结构受压差作用的特点,基于非线性有限元找形方法,提出压差预置法的概念,并且与节点平衡法相结合来实现优化.在此基础上,针对飞艇索膜结构的具体设计要求,提出了多目标优化的找形分析方案,先结合使用压差预置法和节点平衡法,寻找出满足索和膜结构的应力比值的几何外形;然后,通过等比例缩放的方法调整大小,最终得出满足设计体积大小的几何形状. 结果表明,采用该方法找形后的索的应力为找形前的2倍,更加充分的发挥了增强索的承载作用,同时,膜的最大应力有所降低,应力分布更加均匀,整体结构的承载能力得到了加强,对于解决实际工程问题具有重要的参考意义.     

玻璃采光顶预应力索桁架支承体系动力特性

为了提供玻璃采光顶预应力索桁架支承体系抗风和抗震研究的理论基础,寻求其动力特性主要影响因素及影响量,采用连续化理论研究了其动力特性.以圆形平面玻璃采光顶预应力索桁架支承体系为例,考虑温度变化及几何非线性影响,基于动力学理论建立了该体系非线性振动方程.通过Galerkin方法,将偏微分方程转化为常微分方程,并采用LP法及KBM法对常微分方程进行了求解.结合算例讨论了温度变化、振幅、外激励等因素对玻璃采光顶预应力索桁架支承体系非线性振动的影响.算例表明,预应力索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其自振频率随着振幅发生变化,非线性振动呈现“硬弹簧”特性,非线性自振频率高于线性振动频率,在简谐荷载激励下的稳态振动是稳定的周期运动.     

松弛悬索体系几何非稳定平衡状态的找形分析

对于施工阶段松弛悬索体系的找形分析,体系的几何不稳定性将引起结构的刚度奇异,使仅适用于稳定结构分析的常规方法失效.针对此问题,基于"力密度法"的基本思想,提出-种给定单元原长的松弛悬索体系的找形方法.从单索特性分析入手,直接推导节点坐标和外荷载之间关系的基本方程,避免了刚度矩阵的建立.同时采用抛物线索单元,考虑了索的垂度效应.通过一个正交索网和一个悬挂索环的算例分析,验证了该找形方法的精确性和有效性.     

张弦立体桁架支撑的带飞杆的膜结构找形分析

张弦立体桁架支撑的带飞杆的膜结构集膜结构、飞杆与张弦立体桁架等多种受力特性于一身.给出了带飞杆的膜结构找形分析时在ANSYS上的实现过程和关键处理,并以青海省西宁市亲水中心大厅屋盖为案例进行了找形.结果表明,找形形状接近建筑初步设计造型的要求,且膜上的应力分布比较均匀.通过提升后与最终找形飞杆顶端节点的竖向坐标值对比,证实了带飞杆的膜结构找形时必须和弹性构件一起联合找形.张弦立体桁架支撑的带飞杆的膜结构找形分析时可不考虑结构自重,但需要考虑张弦立体桁架支撑的协同作用.     

柔索动态找形技术研究

为实现索网动态抛物面成形,以索网中单根柔索为研究对象,研究了单根索动态找形技术．由于采用多杆单元代替柔索进行成形分析会带来较大的误差,因此使用两个控制节点间柔索作为一个索单元,在考虑索的自重及温度变形的情况下,建立了索单元几何与力学模型．在索单元几何与力学模型的基础上,给出了最佳悬链线拟合抛物线方法．通过仿真计算,得到了最优控制节点数目及拟合抛物线的控制节点坐标．     

点式幕墙拉杆支撑结构分析

简述点式幕墙的特点，介绍常用的支撑形式。针对不同场合，设计出多种形式的拉杆支撑系统，对其受力特征、设计方法及主要构造处理作了详细分析。文末给出示例。     

基于固有频率变化的框支承玻璃幕墙安全评估

针对幕墙玻璃易突发性脱落并导致城市灾难事故的问题,提出一种通过测试幕墙玻璃的固有频率来识别框支承玻璃幕墙支承结构松动损伤程度的方法.研究了四边夹支玻璃幕墙在其支承结构体系出现松动损伤后幕墙玻璃固有频率的变化规律.试验结果表明,幕墙玻璃的固有频率随其边界支承松动而不断衰降,且分布在玻璃边界四边固支与四边简支所对应的频率区间内.结合矩形薄板边界约束与其动态参数关系,建立起一套以幕墙玻璃固有频率变化来评价框支承玻璃幕墙支承结构松动损伤及玻璃脱落风险的标准,形成了一种可以现场检测既有框支承玻璃幕墙安全性能的简便方法.     

基于初态学习的非仿射非线性系统的开闭环PD型迭代学习控制

针对非仿射非线性系统,提出了新的学习控制算法,即初态未知情况下系统的输入和初态都需要进行学习的开闭环PD型迭代学习控制,并给出了该算法的收敛性充分条件.初态学习允许系统在每次迭代开始时有一定的定位误差,不严格要求其初态与期望初态重合或固定于某一具体位置上.该算法允许初态在收敛性条件范围内任意设置,从而保证了学习控制系统具有初始定位误差的鲁棒收敛性.依据此收敛性条件,可确定输入学习律及初态学习律的学习增益.利用压缩映射分析方法,证明了系统在任意初始状态下经过迭代后,其输出能够完全跟踪期望轨迹.该算法解决了初始值未知情况下的收敛性问题,且放宽了收敛条件,并通过仿真结果验证了所提算法的有效性.     

系统状态与系统向量方程描述

由于目前有关线性时不变连续系统的初始状态及其表达,以及在换路或施加输入时刻判定系统的状态变化（即系统状态是连续的或是有跃变）还缺乏系统的处理方法,故提出了“系统储能向量和系统向量方程”并结合系统的数学模型系统地解决这些问题的方法．     

玻璃幕墙传热系数现场检测的研究

由于玻璃幕墙对建筑物的总体能耗影响较大，为节约能源必须要了解玻璃幕墙实际使用情况下的传热性能，以便为正确设计和应用玻璃幕墙提供依据。以往传热系数的检测都是在实验室内进行，因而无法反映现实的使用性能。为此我们对现场检测玻璃幕墙传热系数进行了试验研究，提出了玻璃幕墙传热系数现场检测的方法及相应的检测设备，并对检测系统的不确定度进行了分析。通过试验分析表明，本检测方法能反映玻璃幕墙在现实使用条件下的传热性能，达到了研究的目的。     

肋环型逐层双环索穹顶初始预应力快速计算法

通过将空间立体结构简化为平面桁架结构,并根据节点受力平衡关系与各索杆平面等效力的关系,分别推导了新型肋环型逐层双环索穹顶结构在不设和设有内拉环时的索杆初始预应力分布的计算公式.利用ANSYS软件建立非线性有限元模型对公式进行了验证,计算结果表明：新型结构快速计算法所得的结果与结构非线性模拟结果吻合良好.因没有考虑模型在施加初始预应力后产生的微小变形,仅在结构顶部索杆内力有微小偏差,说明无须借助结构分析软件进行繁琐的计算,仅利用快速计算法即可完成新型结构初始预应力的设计,且其计算精度满足结构设计的一般精度要求．     

塔式起重机运行状态在线监测系统的研究

研究一种对塔机运行状态进行在线监测的智能系统 ,介绍了该系统的主要功能 .技术指标、硬件、软件工作原理及其抗干扰措施     

玻璃幕墙主要受力杆件结构经济合理性研究

根据幕墙行业发展规划及现阶段设计情况,分析比较了多种力学模型;提出在幕墙主要受力杆件结构设计过程中,根据实际情况应尽量选择多跨铰接梁力学模型进行分析;在多跨铰接梁力学模型计算中,通过调整首跨悬挑梁与简支梁的比例,能够使幕墙工程获得较好的经济效益。     

高速列车站玻璃幕墙结构模型动力试验

为了研究某高铁客运站进站口玻璃幕墙结构动力安全性,采用几何比尺为1∶1的整体结构模型,对该新型结构形式下的带减振装置的玻璃幕墙结构进行了风压准静载和动力试验研究.结果表明:在风压达到设计风压1.4kPa时,幕墙玻璃面板最大应力仅为21.49MPa,强度储备大,受力安全;幕墙不存在低频大幅振动的可能,结构动力特性设计合理.幕墙振动比零风压时要大,双边激振对结构不利.