钢框架-偏心/中心组合支撑结构的特性研究

对工程实践中出现的钢框架-偏心支撑结构中局部布置中心支撑形成新的组合支撑结构体系进行了研究。结合算例的对比分析表明,在线弹性阶段,钢框架-偏心/中心组合支撑结构的宏观抗侧刚度与框架-偏心支撑结构、框架-中心支撑结构抗侧刚度无较大差别。静力推覆对比分析表明,钢框架-偏心/中心组合支撑结构较容易进入耗能梁和中心支撑混合耗能的不合理模式,钢框架-底部偏心+上部中心支撑结构在地震下的屈服次序是不合理的,不宜将中心支撑组合应用于钢框架-偏心支撑结构之中。对确因建筑等原因需将两种支撑混合应用时,应以偏心支撑耗能梁优先耗能、避免支撑混合耗能的原则,进行必要的弹塑性分析设计,确保混合体系合理的抗震性能。

大口径反射镜Bipod支撑结构的装调与检测方法

随着我国遥感卫星对地观测分辨率的不断提升,空间遥感相机的有效口径逐步增大,为有效应对相机在地表装调时的重力误差干扰,大口径遥感相机的装调方式逐步从光轴水平形式转变为光轴竖直形式,与之对应的,相机主反射镜支撑结构与装配需求也在不断革新。为满足反射镜支撑与减重需求,在1 m及以上口径的反射镜支撑形式中,Bipod结构是较为常见的一种结构形式,不同于传统的框式支撑形式,它在光机结构粘接与结构位置标定需求上都有了巨大变革。为保证Bipod支撑结构下反射镜的装配定位精度和面形变化满足系统指标要求,提出了一种结合多目标空间位置转换和Stewart结构运动反演的大口径反射镜组件装调方法,该方法可在有效保证光机结构粘接点精度的同时,仅依靠反射镜自身支撑结构,实现反射镜与主承力板之间的高精度六维调节,系统装调误差可控制在0.04 mm左右。在遥感相机的实际装调过程中,通过分析主反射镜在系统中的装调误差区间,并以此为标准制定了反射镜Bipod结构的定位、粘接、调整和检测方案,实践结果表明该方法可有效控制反射镜的装配定位精度和面形误差,装调结果能够满足大口径遥感相机的系统成像需求。

钢框架-偏心支撑结构消能梁暗置侧向支撑设计

在钢框架-偏心支撑结构中,针对钢结构住宅等建筑中不能接受常规消能梁侧向支撑的情况,设计了一种在消能梁段端部的楼板内设置型钢连接件及暗梁组成的暗置侧向支撑。有限元模拟分析表明,在规范规定的消能梁段下翼缘侧向水平荷载的作用下,该消能梁暗置侧向支撑能显著减小消能梁的扭转变形和侧向弯曲变形;在考虑消能梁上局部楼板失效的情况下,暗置侧向支撑也能提供消能梁合适的扭转约束刚度。通过某工程的原位静荷载试验,验证了该暗置支撑对消能梁发挥的预期侧向支撑作用。

胡家湾渡槽拱圈脚手架支撑结构设计

胡家湾渡槽为原址拆除重建工程,槽身采用6跨连拱结构,拱圈支架采用盘扣式钢管脚手架与贝雷梁钢管支架的施工方案。为确保渡槽拱圈脚手架支撑结构设计合理,应对拱圈脚手架稳固性进行计算,基于此,文章对拱圈脚手架稳固性计算的内容、依据、参数,荷载的分类、取值及组合等进行了分析;对盘扣式钢管脚手架、钢管贝雷梁支架、墩身受力等进行了计算。结果证明:设计成果完全符合胡家湾渡槽工程的实际情况,为工程建设的顺利完成并投入运行,起到了有效的保障作用。

海上移动平台直升机甲板圆管支撑结构安全评估

圆管支撑结构是海上移动式平台直升机甲板设计的重要部分,由于海上恶劣的风浪环境,使结构整体受风载荷的影响较大.现有直升机甲板圆管支撑结构的安全评估内容主要集中于圆管的静强度分析,缺乏风振响应分析,文中以海洋石油163平台直升机甲板为例,研究圆管支撑结构的静力和动力载荷输入,通过有限元强度分析和理论经验公式计算对比静力、风载荷作用下直升机甲板圆管支撑结构的受力情况,考虑风振涡激效应的准静态分析,在此基础上提出了直升机甲板圆管支撑结构的安全评估方法,探究了风载荷对结构整体安全的影响.

海上风机支撑结构承载性能试验研究

基于波流水槽开展的模型试验,设计了风机支撑结构受到水流、循环荷载、无水和静水环境条件等工况,获得了单向流作用、循环荷载作用以及单向流与循环荷载共同作用等不同荷载组合下风机支撑结构的承载性能.结果表明:循环荷载作用下风机支撑结构在无水条件下的产生的累积位移是静水条件下的46.12%,单向流和循环荷载共同作用时,支撑结构累积位移较单独荷载作用效果叠加时增加了60.84%.在有水的环境和多种荷载共同作用下,风机支撑结构承载性能有明显降低,因此,在海上风机结构设计和安全评估时应考虑多种荷载共同作用的影响.

星载迈克尔逊干涉仪直线动镜的柔性支撑结构研究

针对传统迈克尔逊干涉仪动镜支撑结构存在成本高、寿命低、维护难度大、大行程大负载下导向精度差的问题,设计了一种高精度迈克尔逊干涉仪角镜柔性支撑结构,具有低成本、高精度、大负荷的优点。提出以柔性支撑结构的承载能力、行程和导向精度为优化目标的结构刚度模型,选择材料和尺寸参数,开展运动结构设计。有限元分析结果表明该支撑结构在1.5 kg的负载(角镜)下,当行程达到4.5 mm时,柔性结构的最大拉应力约为169 MPa,结构安全裕量为1.98,角镜竖直方向的寄生位移小于4.1μm。专项测试结果显示,支撑结构承载1.5 kg负载(角镜)在4.5 mm行程内,竖直方向的寄生位移小于4.7μm,直线度的均方根误差为1.5μm,与设计结果较吻合,可以满足星载迈克尔逊干涉仪对高精度直线动镜的支撑要求。

一种大径厚比低温分光片支撑结构的设计与试验

空间相机大径厚比低温分光片支撑结构设计时,需要在刚度和柔度方面进行平衡,既要保证能通过力学振动考核,同时还要保证低温下面形精度。针对这一需求,文章设计了一种新的支撑结构,利用不同结构材料热膨胀系数差异进行变形适配,实现无热化支撑,同时在不同材料连接环节设计多级径向柔性卸载结构,实现分光片高刚度、高低温面形精度支撑。对该结构进行了仿真分析,结果表明:分光片组件一阶基频达到191 Hz,从常温293 K到工作温度133 K,分光片面形RMS变化0.032λ(λ=632.8 nm)。该结构的低温面形测试结果显示:温度从293 K降到130 K,分光片面形RMS变化0.028λ。分光片组件随相机主体完成鉴定级力学试验考核,分光片组件安装点最大加速度响应达到16gn,试验前后分光片组件状态无变化。文章设计的大径厚比低温分光片支撑结构刚度、低温面形精度和环境适应性均满足空间相机应用要求。

基于CNN-GRU并联网络的海上风电支撑结构损伤识别

利用振动响应和深度学习进行结构损伤识别时,会遇到需要较多测点数据、损伤识别准确率不高以及网络容易发生过拟合等问题。为此,提出了一种基于卷积神经网络-门控循环单元(convolutional neural networks-gated recurrent unit,CNN-GRU)神经网络并联网络的结构损伤识别新方法。首先,对响应信号进行广义S变换(generalized S-transform,GST)得到其时频图像。然后,分别利用CNN和GRU从时频图像和响应信号中提取时频域特征和时序特征,并将时频域特征和时序特征拼接后输入全连接层和Softmax分类器中进行结构损伤识别。位移激励下的海上风电支撑结构模型试验数据验证结果表明,该方法仅需要一个测点的响应信号,与其他同类方法相比具有更高的识别准确率和效率。

电动汽车中动力电池轻量支撑结构的设计

由于电动汽车运行环境的复杂性、仪器仪表本身的精密性、充电频次要求高等原因,对动力电池支撑结构的要求也越来越高,特别是随着电动汽车轻型化发展的趋势,轻量支撑结构的设计成为一个热门话题。在掌握电动汽车动力电池基本概念与知识的前提下,应明确动力电池轻量支撑结构的设计原理,理清设计思路,在设计实践中不断提高设计质量。基于此,本文就电动汽车动力电池轻量支撑结构设计展开论述。

海上风机支撑结构极端工况非线性力学特性分析

海上风机支撑结构受力复杂,对海上风机支撑结构极端事故工况开展非线性力学特性分析,对优化结构设计和降低整个风场运营成本具有重要意义。本文利用非线性有限元动态响应分析方法,考虑结构中所涉及到的材料微观损伤、多类构件约束关系和整体结构特征,利用高强钢材微裂纹和微孔洞融合扩展的Gurson-Tvergaard-Needleman损伤演化模型,实现了风机基础与塔架的材料损伤、构件破坏与结构承载的耦合模拟。从分析结果可以看出,在极端事故工况中,螺栓位置率先出现损伤破坏,塔筒的螺栓连接为整个风机支撑结构的薄弱环节。基于本文的分析,含有损伤的非线性结构动力学方法,可以用来评估老旧风场风机基础支撑结构的安全,同时能够开展结构事故的反演分析,为修复和后续的设计提供参考。

拖网渔船导缆孔支撑结构强度分析

为确保某双甲板拖网渔船导缆孔强度满足相关规范要求,防止由于支撑结构强度不足而导致船体结构被破坏,使用有限元方法对艉部导缆孔及其支撑结构进行仿真计算,并将计算结果与相关规范进行比较,进而确定支撑结构的高应力区域。此外,针对现有船体结构强度不满足规范要求的问题,结合拖网渔船艉部系泊设备的布置特点,为艉部增设内舷墙结构。研究表明:增强方案合理有效,可确保导缆孔支撑结构强度满足规范要求。研究成果可为拖网渔船导缆孔支撑结构设计提供一定参考。

基于剪力比的自复位支撑结构体系主体框架设计

为了解决自复位支撑结构体系中支撑与主体框架的匹配性问题,提出一种基于剪力比的自复位支撑结构体系主体框架初步设计方法。根据不同的复位比和剪力比,设计了多组SCBRB钢框架结构,通过结构模型的反应谱分析和弹性时程分析,确定了剪力比的合理取值范围和主体钢框架弹性层间位移角限值的建议取值。研究结果表明,剪力比的合理取值范围为0.3~0.5;当剪力比为0.3、0.4、0.5时,主体钢框架弹性层间位移角限值的建议取值分别为1/263、1/238、1/217。

风力助推转子支撑结构强度分析

为了保证风力助推转子的应用安全,有必要系统性的对其强度评估进行探索研究。本文基于有限元分析方法对某5万吨散货船的风力助推转子支撑结构开展直接强度评估分析,首先介绍了风力助推转子有限元模型的建立、边界的设置、载荷的计算以及工况选取,然后分别对正常作业和风暴自存2种工况下风力助推转子的基座、内塔和安装框架进行了屈服强度分析和屈曲强度分析评估。结果表明,风力助推转子的支撑结构强度满足规范要求。

50 m^(2)定日镜支撑结构荷载分析及仿真研究

目前工程应用的定日镜普遍存在支撑结构复杂、强度低、维护困难、制作成本高等问题,这使得太阳能热发电系统的初始投资成本高,降低了其竞争力。针对50 m^(2)定日镜在太阳能热发电系统中的应用,深入开展了其支撑结构在抗风载、抗雪载下的受力分析。仿真计算结果表明:50 m^(2)定日镜支撑结构具有更高的承载能力和稳定性,有效提升了定日镜的整体性能。基于受力分析结果提出了支撑结构组件材料选型建议。研究成果不仅为定日镜支撑结构的优化设计提供了理论依据,也为太阳能热发电技术的进一步发展提供了有力支持。

星载激光雷达望远镜主次镜支撑结构设计与分析

针对星载激光雷达望远镜的设计要求,基于超轻量化主镜组件模型结构,从材料选择、结构形式及轻量化等方面对主次镜间支撑结构及组件进行详细设计,获得次镜组件重仅为0.530 kg;主、次镜间支撑结构重仅为1.000 kg,最终获得望远镜整机结构,总重仅为10.600 kg.通过有限元建模、分析的方法,重点分析了主次镜的面型精度、相对位置关系受重力变形的影响及整机模态,保证了主次镜支撑面型RMS优于λ/40(λ@632.8 nm),整机系统具有较好的刚度和环境适应性.分析结果表明:望远镜主次镜支撑结构及组件满足设计要求,可为同类望远镜结构设计提供一定指导.

古建筑中装配式可支撑结构架空地面工艺探究与应用

近些年,装配式架空地面工艺是比较常见的装饰施工形式,其具有加工便捷、安装方便等优点,但对于文物古建空间的使用、文物地面的保护、防震稳定性、可二次固定安装展柜等方面的要求却难以满足。研究结合实际案例,通过对文物“金砖”地面进行检测、场外组装试验、现场复测等措施,分析了装配式架空地面在文物古建空间的实施重难点,提出了探索性的装配式可支撑结构架空地面的实施方法和安装工艺,研究结果以期为类似项目提供参考。

快速成形中齿形支撑结构的自动生成算法

支撑结构的添加是快速成形工艺中一个重要的步骤。基于立体光固化工艺提出了一种齿形支撑结构的自动生成算法,既能固定零件、减少变形,又使支撑的剥离变得容易。该算法利用STL模型的拓扑信息,避免了3D和2D运算,从而解决了精度和计算速度之间的矛盾。此外,该算法还能生成三角片状支撑。

T型RC框架-钢支撑结构体系的抗震性能

鉴于不规则结构地震响应的复杂性,文章将平面不规则RC框架结构和3种不同类型的钢支撑结合起来,建立大底盘T型RC框架结构模型,并增设X型支撑、倒V型支撑和单斜杆型支撑的结构模型,分别进行了振型分析、反应谱分析和时程分析,以研究不规则RC框架结构的地震响应和增设钢支撑对结构的抗震性能提升效果。研究结果表明,增加钢支撑能有效提升RC框架结构的抗震性能,并减少不规则结构的扭转效应,结构的自振周期、周期比、楼层位移及层间位移角均明显减小。与单斜杆型支撑相比,增设倒V型支撑和X型支撑对结构抗震性能的提升作用更明显,并且增设X型钢支撑结构的抗震性能最佳。

Excel功能强化技术提升深基坑内支撑结构工程量复核效率的研究

在深基坑工程中,对钢筋混凝土内支撑结构工程量的复核面临诸多挑战。现有的“Excel函数法算量”在施工单位与审计单位进行工程量复核时存在诸多不足,如算式不直观、参数难原位标注、生成明细表需加工、易出错及“图量分离”等,严重影响复核效率及结算进度。为解决上述问题,采用visual basic 6.0对Excel进行功能强化。随后,用功能强化后的Excel进行工程量计算结果的核验,结果显示手算与电算结果比对正确率达100%,充分显示出该方法计算的准确性与可靠性。此外,通过模拟试验,进一步证实功能强化后的Excel可显著减少工程量复核所用时间,大幅度提高工程量复核效率。上述研究成果可为工程建设的高效推进和精准管理持续贡献力量。