大跨空间结构协同工作问题研究现状及展望

基于近些年关于大跨空间结构协同工作问题理论方法及应用的研究成果,归纳出大跨空间结构协同工作问题的研究历程,对现有的土-结构相互作用计算模型解决大跨空间结构协同工作问题的适应性进行分析,对协同工作条件下大跨空间结构阻尼比的取值方法予以总结,并对利用九子台多功能振动台阵系统研究大跨空间结构协同工作问题的可行性给予探讨,最后对大跨空间结构协同工作问题未来的研究方向做出展望。     

网架屋盖考虑下部结构的摩擦摆隔震控制

摩擦摆(FPS)是一种具有球形滑动面的隔震装置,可用于保护大型工程结构免遭地震灾害的破坏。近年来,大空间建筑发展迅猛,为了提高其抗震性能,将FPS安装于网格屋盖与下部支承结构之间形成滑移隔震机制以降低结构的地震响应。针对某网架屋盖及其下部支承结构,开展了FPS滑移隔震研究。采用大型通用有限元软件ABAQUS,建立了整体结构的三维模型,模型中包括接触面单元和梁单元,能够反映结构的非线性行为。通过非线性时程分析,研究了考虑不同参数时FPS对于上述结构地震防护的可行性和有效性。     

伞形膜结构浮动环处的褶皱影响因素分析

伞形膜结构浮动环处的褶皱问题是困扰工程界的一个难题.褶皱不仅影响膜结构的美观,而且会对体系的受力性能产生影响.由褶皱的判别准则可知,褶皱产生的主要原因是第二主应力小于零.本文利用膜结构专用软件FT 分析了影响浮动环处膜单元第二主应力的各种因素,探讨了如何增加浮动环处膜单元的第二主应力.分析结果表明浮动环的形状、脊索预张力的大小和矢跨比均对浮动环处膜单元的第二主应力有不同程度的影响.此外,对工程实例的分析也验证了本文的结论.     

利用产学研合作培养青年教师工程素质的探索和实践

在了解国内高校青年教师工程素质现状基础上分析了影响青年教师工程素质培养的主要因素,探讨了产学研合作培养青年教师工程素质的优势并介绍了北京工业大学建筑工程学院实践经验。研究表明,开展产学研合作是工科专业培养教师工程素质切实可行的方法。     

基于SMA—橡胶支座和碟形弹簧的球面网壳结构多维隔震

球面网壳结构是典型的大跨度空间结构,地震时水平和竖向地面运动分量对其地震响应的影响均十分显著。为了提高其抗震性能,采用SMA—橡胶支座和碟形弹簧形成分段隔震机制以降低结构的多维地震响应。本文建立了SMA—橡胶支座和碟形弹簧的隔震计算模型。进而,根据球面网壳结构多维隔震的动力方程,针对某单层球面网壳结构,开展了其在不同地震作用下的多维隔震控制研究。由时程响应的数值模拟结果可见,多维隔震网壳结构的杆件内力、加速度响应和位移响应较无控结构有了显著的降低,从而验证了所提出的多维隔震技术对于保护球面网壳结构免遭地震灾害破坏的有效性。     

异形多腔钢管混凝土柱往复轴压性能试验

为研究内置钢筋笼及内置圆钢管对异形多腔钢管混凝土柱在往复轴压作用下受力性能的影响,进行了3个以Z15大厦为原型的大尺寸异形多腔钢管混凝土柱试件的往复轴压试验,分析了各试件的损伤演化、加卸载全曲线、骨架曲线、承载能力、变形能力、刚度及刚度退化、累积耗能及应变,并采用多国规范对3个试件进行了轴压承载力计算.结果表明:内置钢筋笼能够有效提高试件初始刚度及承载能力;内置圆钢管能够进一步提高试件初始刚度和承载力,且能够显著提高试件的延性、累积耗能能力及后期工作性能;采用各国规范计算得到的承载力结果,因均未考虑横隔板的作用及内外钢板不同的屈服机理,均显著小于试验值。因此需要进一步研究适用于多腔钢管混凝土柱的承载力计算方法,同时,建议实际工程中内置圆钢管来提高异形多腔钢管混凝土柱性能.     

竖向抗拔摩擦摆支座力学性能的试验研究

根据隔震技术在大跨空间结构中的研究现状,针对现有摩擦摆支座不具有抗拔性能的缺点,基于竖向抗拔摩擦摆支座的专利设计,提出一种新型构造的竖向抗拔摩擦摆支座,对其进行构造设计,建立相应的理论模型,并对相关力学性能进行试验研究。试验内容包括测定竖向抗拔摩擦摆支座在简谐激励下的滞回性能;考察竖向压力和滑移速度对支座滞回性能的影响;测定竖向抗拔摩擦摆支座滑动面间的摩擦系数以及竖向压力和滑移速度对摩擦系数的影响。试验结果表明,支座具有良好的耗能能力。     

SMA-MR阻尼器在大跨度挑篷结构中的减振控制研究

将作提出的SMA-MR复合型阻尼器应用到大跨度挑篷结构的减振控制中,建立了挑篷结构的理论模型,编制了减振控制分析程序．通过输入三向El-Centro地震波,分别研究了阻尼器在地震加速度峰值为0．2g、0．4g和1．0g情况下的减振性能,结果表明,阻尼器对挑篷结构的节点位移和杆件轴力都有很好的控制效果．然后系统进行了SMA-MR复合型阻尼器在挑篷结构中的减振控制参数研究,通过对比分析,给出了实用性的工程建议。     

高强混凝土-型钢组合剪力墙抗震性能试验

通过对3个1/3缩尺的高强混凝土剪力墙模型的抗震性能试验,探讨了不同组合形式剪力墙的承载力、刚度及退化过程、延性、滞回特性及破坏特征;将试验结果与普通强度混凝土剪力墙的试验结果进行了对比.结果表明:内藏钢框架混凝土剪力墙和内藏斜向支撑钢框架混凝土剪力墙的抗震性能比普通混凝土剪力墙的承载力、后期刚度、延性均比普通强度混凝土剪力墙有明显的提高.计算与试验吻合较好.     

焊接空心球节点恒温加载试验

基于火灾高温下网格结构的性能和受力特征,根据欧洲规范的钢材高温性能对焊接空心球节点的极限承载力进行了高温加载试验,分别在500℃、600℃、700℃三种温度下对节点进行加载,直至节点破坏,得到了在恒定温度下,节点的温度场分布和荷载位移曲线,并确定了高温下节点的破坏模式,为今后球节点的抗火设计提供理论依据.