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基于学生综合素质培养的“钢结构设计”教学思考 被引量:1
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作者 孙国军 吴金志 白正仙 《教育教学论坛》 2023年第51期177-180,共4页
为适应国家形势的发展,在新工科、课程思政及北京工业大学“一流专业”建设的背景下,通过以“钢结构设计”课程为例提出基于大学生综合素质培养的教学体系改革方案。采取模块化教学,共分成思政教育模块、专业知识模块和实践应用模块。... 为适应国家形势的发展,在新工科、课程思政及北京工业大学“一流专业”建设的背景下,通过以“钢结构设计”课程为例提出基于大学生综合素质培养的教学体系改革方案。采取模块化教学,共分成思政教育模块、专业知识模块和实践应用模块。同时调整“钢结构设计”教学内容及教学深度,增加学生应用软件设计的知识和能力培养,并形成考虑学生综合素质培养的教学要求和考核指标。经过教学应用表明,新的教学模式对培养多元化、创新型工程人才和课程建设具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 钢结构设计 新工科 课程思政 高等教育
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面向理论—实践—创新的教学改革与思考——以“大跨空间结构”课程为例 被引量:1
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作者 孙国军 吴金志 薛素铎 《教育教学论坛》 2023年第48期58-61,共4页
作为国家建筑科技水平发展重要体现之一的大跨空间结构快速发展,亟须培养出一批具备大跨空间结构设计施工技术能力的人才。如何充分调动学生的积极性,结合“大跨空间结构”的课程特点,让学生掌握更深层的知识并提升教学质量是值得研究... 作为国家建筑科技水平发展重要体现之一的大跨空间结构快速发展,亟须培养出一批具备大跨空间结构设计施工技术能力的人才。如何充分调动学生的积极性,结合“大跨空间结构”的课程特点,让学生掌握更深层的知识并提升教学质量是值得研究与探索的。结合教学方式、教学内容、工程实践意识、课程思政及创新意识等方面着重介绍了教学改革的建议与措施。通过对“大跨空间结构”教学的研究和探索,不仅提高了学生的专业技术,还提升了学生的文化自信与对新知识求索能力。 展开更多
关键词 理论—实践—创新 教学改革 大跨空间结构
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张弦结构索力测试方法与工程试验研究 被引量:1
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作者 秦杰 鞠竹 +1 位作者 柳明亮 吴金志 《建筑结构》 北大核心 2023年第19期108-114,102,共8页
在索振动频率和索力计算理论研究的基础上,提出针对短粗索和多跨索的多阶频率索力测试方法。多阶频率法有两种算法,一种基于优化算法,一种基于有限元法。基于优化算法的多阶频率法,通过实测不少于未知参数个数的多阶频率,对建立的考虑... 在索振动频率和索力计算理论研究的基础上,提出针对短粗索和多跨索的多阶频率索力测试方法。多阶频率法有两种算法,一种基于优化算法,一种基于有限元法。基于优化算法的多阶频率法,通过实测不少于未知参数个数的多阶频率,对建立的考虑弯曲刚度的振动频率超越方程进行优化求解,可以确定任意弹性边界条件拉索的索力。基于有限元法的多阶频率法,通过建立多跨索振动模型,利用计算表格代替优化算法操作选择最接近真实值的索力,可以对复杂索结构进行分析。通过黄河口模型试验厅和农业展览馆两个实际工程,分别对基于优化算法和基于有限元法的多阶频率法的适用性进行验证。结果表明,提出的多阶频率法可以将索力偏差控制在10%以内,满足工程应用的精度要求,可以为张弦结构索力测试和施工技术研究提供技术支撑和参考。 展开更多
关键词 多阶频率 优化算法 有限元法 短粗索 多跨索 张弦结构
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铝合金单层网壳结构的工程应用与研究进展 被引量:6
4
作者 吴金志 宋子魁 +3 位作者 孙国军 张毅刚 欧阳元文 SHIRO Kato 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第17期129-140,共12页
近年来由于铝合金材料强度高、质量轻、耐腐蚀等优点,铝合金单层网壳被广泛应用在工程中。对近20年来铝合金单层网壳典型工程的结构形式、荷载以及受力特点等进行分类介绍,并论述了该类结构在设计和施工中所取得的成果,总结了铝合金单... 近年来由于铝合金材料强度高、质量轻、耐腐蚀等优点,铝合金单层网壳被广泛应用在工程中。对近20年来铝合金单层网壳典型工程的结构形式、荷载以及受力特点等进行分类介绍,并论述了该类结构在设计和施工中所取得的成果,总结了铝合金单层网壳的各类科研成果,探讨了该领域今后需要进一步研究的问题,并提出了若干建议。 展开更多
关键词 铝合金 单层网壳 节点 稳定性能 抗震性能
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基于BP神经网络的网格结构损伤识别与试验研究 被引量:7
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作者 吴金志 张毅刚 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2005年第4期71-76,共6页
针对网格结构中杆件数量众多,但节点数总是远远小于杆件数的特点,损伤识别中采用了基于BP神经网络技术和面向节点的损伤初步定位方法的网格结构损伤识别的三步法。对双层柱面网壳结构模型在不同杆件去掉时的四种损伤情况下的振动特性进... 针对网格结构中杆件数量众多,但节点数总是远远小于杆件数的特点,损伤识别中采用了基于BP神经网络技术和面向节点的损伤初步定位方法的网格结构损伤识别的三步法。对双层柱面网壳结构模型在不同杆件去掉时的四种损伤情况下的振动特性进行了实测,并以实测低阶模态的频率变化率和少数测点的振型分量作为神经网络输入参数,对模型的各种损伤情况进行了识别。结果表明,所用的方法可以精简神经网络的结构,并提高其模式识别的能力。该方法可用于对大型复杂结构的损伤识别。 展开更多
关键词 柱面网壳 损伤识别 节点 BP神经网络 试验
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人工神经网络在建筑结构中的应用研究 被引量:6
6
作者 吴金志 秦乃兵 张毅刚 《工程建设与设计》 2005年第5期16-19,共4页
对日益广泛应用于建筑结构的人工神经网络的基本原理与特征以及误差反向传播的多层感知器网络(BP网络)的多种改进算法进行了介绍,分析了人工神经网络在建筑结构的优化、控制以及损伤诊断等领域中的应用情况,对人工神经网络的推广应用具... 对日益广泛应用于建筑结构的人工神经网络的基本原理与特征以及误差反向传播的多层感知器网络(BP网络)的多种改进算法进行了介绍,分析了人工神经网络在建筑结构的优化、控制以及损伤诊断等领域中的应用情况,对人工神经网络的推广应用具有一定指导意义。 展开更多
关键词 人工神经网络 建筑结构 优化 控制 损伤诊断
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基于ANSYS的灵敏度分析及其在单层网壳中的应用 被引量:17
7
作者 杨大彬 张毅刚 吴金志 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期87-91,共5页
基于实验数据的灵敏度分析是一种可靠有效的分析方法,详细阐述了ANSYS中基于实验数据的灵敏度分析基本原理,为基于ANSYS的结构灵敏度分析提供参考;应用ANSYS对一个Schw-edler型单层球面网壳进行了灵敏度分析,得出了几种结构响应对于杆... 基于实验数据的灵敏度分析是一种可靠有效的分析方法,详细阐述了ANSYS中基于实验数据的灵敏度分析基本原理,为基于ANSYS的结构灵敏度分析提供参考;应用ANSYS对一个Schw-edler型单层球面网壳进行了灵敏度分析,得出了几种结构响应对于杆件的灵敏度值,将不同位置的杆件对于几种结构响应的影响程度进行了量化,可为该类型单层网壳的设计及响应控制提供参考,通过对计算结果的分析验证了基于实验数据灵敏度分析的高效性和可靠性。 展开更多
关键词 灵敏度分析 单层网壳 Spearman秩相关系数 ANSYS
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考虑螺栓球节点半刚性的网格结构有限元模型修正研究 被引量:10
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作者 刘才玮 张毅刚 吴金志 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期35-39,43,共6页
为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修... 为获取用于螺栓球节点网格结构健康监测准确有限元模型,用具有刚度可调节点单元描述节点半刚性;采用神经网络技术,利用有限测点的模态信息构造频率与振型的组合参数CPFM作为网络的输入参数,提出对螺栓球节点单元刚度折减系数进行分步修正新方法。以单层柱面网壳振动台试验模型为例,在螺栓球节点精细化模型基础上,基于实测模态数据对其进行有限元模型修正。结果表明,修正后有限元模型能较好反映该网壳结构的真实动力特性,采用分步修正算法能精简神经网络结构,可有效用于螺栓球节点网格结构有限元模型修正,具有一定实用价值。 展开更多
关键词 螺栓球节点 空间网格结构 半刚性 模态试验 神经网络 模型修正
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半刚性连接焊接空心球网壳弹塑性分析的短杆模型 被引量:9
9
作者 廖俊 张毅刚 吴金志 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期37-42,共6页
提出了一种考虑焊接空心球节点半刚性网壳弹塑性分析的"短杆模型",即采用等效短杆模拟焊接空心球节点,通过对质量、横截面积及惯性矩的折算来模拟球的质量及初始刚度,并利用自定义PMM塑性铰模拟焊接空心球节点塑性工作阶段随... 提出了一种考虑焊接空心球节点半刚性网壳弹塑性分析的"短杆模型",即采用等效短杆模拟焊接空心球节点,通过对质量、横截面积及惯性矩的折算来模拟球的质量及初始刚度,并利用自定义PMM塑性铰模拟焊接空心球节点塑性工作阶段随轴力变化的弯曲刚度。在SAP2000有限元软件中实现了该计算模型的导入,并通过算例证明了采用该模型进行弹塑性分析的可行性。"短杆模型"适用于半刚性连接焊接空心球网壳的静动力弹塑性分析,借助它可以更准确地分析半刚性连接焊接空心球网壳塑性阶段的真实反应和实际工作性能。 展开更多
关键词 半刚性 焊接空心球 网壳 弹塑性 短杆模型
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替换阻尼杆件的双层柱面网壳被动控制振动台试验研究 被引量:6
10
作者 梁海彤 吴金志 张毅刚 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第4期178-182,共5页
本文在拟动力装置上对自行设计的孔隙式粘滞阻尼杆件进行了性能测试,并用其替换双层柱面网壳的部分下弦杆进行了被动减震控制的振动台试验,输入了多种能级的不同地震动,针对替换不同位置和数量的阻尼杆件进行了多种工况下的试验研究。... 本文在拟动力装置上对自行设计的孔隙式粘滞阻尼杆件进行了性能测试,并用其替换双层柱面网壳的部分下弦杆进行了被动减震控制的振动台试验,输入了多种能级的不同地震动,针对替换不同位置和数量的阻尼杆件进行了多种工况下的试验研究。试验结果表明减震效果明显,与理论分析结果吻合较好。 展开更多
关键词 柱面网壳 粘滞阻尼杆件 被动控制 振动台 减震系数 性能测试 地震
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强震下单层球面网壳连续倒塌机理 被引量:5
11
作者 张毅刚 周海涛 吴金志 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期562-569,共8页
以单层凯威特球面网壳连续倒塌全过程非线性仿真计算为例,通过对地震过程中结构构件变形、受力、损伤等参量发展特征的研究分析,提出单层球面网壳连续倒塌过程可分为3个阶段,阐述了结构连续倒塌全过程的机理.分析不同地震峰值加速度条... 以单层凯威特球面网壳连续倒塌全过程非线性仿真计算为例,通过对地震过程中结构构件变形、受力、损伤等参量发展特征的研究分析,提出单层球面网壳连续倒塌过程可分为3个阶段,阐述了结构连续倒塌全过程的机理.分析不同地震峰值加速度条件下这3个阶段中结构重心竖向位移的变化特征,在此基础上,提出了适用于单层球面网壳结构的性态水平描述,并建立基于结构重心竖向相对位移的损伤评估指数.这些工作对于空间结构强震下灾变机理的进一步研究有较好的参考意义. 展开更多
关键词 单层球面网壳 强震 连续倒塌机理 三阶段 性态水平描述 损伤评估
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适用空间网格结构模态识别的改进功率谱峰值法 被引量:7
12
作者 张毅刚 刘才玮 +1 位作者 吴金志 彭天明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期10-15,39,共7页
根据空间网格结构模态密集特点,对传统功率谱峰值法进行改进。提出在获得所有测点平均正则化功率谱基础上,结合结构的理论振型特点计算辅助正则化功率谱,取两者并集为模态识别结果的方法,讨论有关判断准则。改进的功率谱峰值法可更好地... 根据空间网格结构模态密集特点,对传统功率谱峰值法进行改进。提出在获得所有测点平均正则化功率谱基础上,结合结构的理论振型特点计算辅助正则化功率谱,取两者并集为模态识别结果的方法,讨论有关判断准则。改进的功率谱峰值法可更好地避免模态遗漏及进行重叠频率的筛选,网架模型算例表明效果良好。并将编制的分析软件应用于深圳大运会主场馆振动监测系统中。 展开更多
关键词 模态参数识别 功率谱峰值法 判别准则 深圳大运会体育场
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基于动力测试的单层柱面网壳损伤定位与试验研究 被引量:6
13
作者 刘才玮 张毅刚 吴金志 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期9-17,共9页
针对空间网格结构中杆件数量众多,但杆件按照一定的规律相互组合的特点,提出以面向子结构的损伤初步定位为基础的损伤识别三步法。设计一个157个节点、414根杆件的单层柱面网壳试验模型,对其在完好状态及不同杆件去掉时的5种损伤工况下... 针对空间网格结构中杆件数量众多,但杆件按照一定的规律相互组合的特点,提出以面向子结构的损伤初步定位为基础的损伤识别三步法。设计一个157个节点、414根杆件的单层柱面网壳试验模型,对其在完好状态及不同杆件去掉时的5种损伤工况下的振动特性进行实测。然后对试验模型结构进行精细化建模,在其基础上利用部分测点的实测前3阶模态信息构造神经网络输入参数,采用提出的方法对模型的各种损伤工况进行识别。结果表明,基于实测低阶的不完备模态,采用三步法可以精简神经网络的结构,并取得良好的识别效果,验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 单层柱面网壳 面向子结构 损伤定位 人工神经网络 试验
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面向节点的网格结构损伤定位方法 被引量:6
14
作者 张毅刚 吴金志 梁鑫 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期171-175,共5页
为了提高诊断效率与诊断结果的可靠性,根据网格结构的杆件单元数总是大于节点数的特点以及网格结构连续化分析的思想,提出了基于BP神经网络的面向节点的结构损伤定位方法,即以结构中与损伤杆件相关联的节点来指示其损伤位置,并作为神经... 为了提高诊断效率与诊断结果的可靠性,根据网格结构的杆件单元数总是大于节点数的特点以及网格结构连续化分析的思想,提出了基于BP神经网络的面向节点的结构损伤定位方法,即以结构中与损伤杆件相关联的节点来指示其损伤位置,并作为神经网络的输出参数.结合结构损伤的三步诊断策略,通过对一个平面桁架的损伤诊断,验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 网格结构 损伤定位 面向节点 BP神经网络
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单层球面网壳动力失效全过程试验研究 被引量:4
15
作者 巴盼锋 张毅刚 +2 位作者 吴金志 张致豪 郑修娟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期31-37,共7页
为了更加深入研究单层球面网壳的动力失效。结合一个K6型单层球面网壳振动台试验,设计出一套描述单层球面网壳强振倒塌全过程的测试方法,包括:冲击法测试结构自振特性、低频调幅加载评估损伤程度和基频简谐加载监测结构失效过程。结合... 为了更加深入研究单层球面网壳的动力失效。结合一个K6型单层球面网壳振动台试验,设计出一套描述单层球面网壳强振倒塌全过程的测试方法,包括:冲击法测试结构自振特性、低频调幅加载评估损伤程度和基频简谐加载监测结构失效过程。结合数据测量结果,描绘出结构倒塌过程的变形时程,分析结构的基频、阻尼及振型,记录杆件进入塑性的顺序,探索结构损伤演化的规律及倒塌破坏的机理。最后考虑材料的损伤,进行有限元模拟,验证了模拟方法的正确性。 展开更多
关键词 振动台试验 变形时程 自振特性 损伤评估 失效全过程
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张拉整体桁架钢结构成型过程参数分析 被引量:4
16
作者 秦乃兵 张毅刚 +1 位作者 吴金志 丁明 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期267-271,共5页
针对大跨空间张拉整体桁架结构(ST)的特点,系统分析了张拉整体桁架结构成型过程中因结构上弦截面尺寸变化、初始跨度变化、几何形状变化对结构成型的影响,得出结构成型的条件和初始结构成型近似公式,对该结构成型分析及工程应用具有参... 针对大跨空间张拉整体桁架结构(ST)的特点,系统分析了张拉整体桁架结构成型过程中因结构上弦截面尺寸变化、初始跨度变化、几何形状变化对结构成型的影响,得出结构成型的条件和初始结构成型近似公式,对该结构成型分析及工程应用具有参考价值. 展开更多
关键词 张拉桁架结构 成型参数 张拉分析
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基于下部支承分离式设计的大跨度网壳结构抗震性能研究 被引量:3
17
作者 杨大彬 云超光 +1 位作者 吴金志 张毅刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期237-242,共6页
大跨空间结构的历次震害表明,上部屋盖和下部混凝土支承连接处的破坏是其主要震害类型之一,为了降低该种震害的可能性,提出了将下部支承结构分为可承受屋盖水平及竖向荷载的部分和只承受屋盖竖向荷载部分的分离式设计方法,前一部分下部... 大跨空间结构的历次震害表明,上部屋盖和下部混凝土支承连接处的破坏是其主要震害类型之一,为了降低该种震害的可能性,提出了将下部支承结构分为可承受屋盖水平及竖向荷载的部分和只承受屋盖竖向荷载部分的分离式设计方法,前一部分下部支承宜采用弹性变形较大的钢结构,后一部分下部支承和屋盖通过水平滑动支座相连,由于水平剪力的释放而使该部分支座震害可能性降低。基于该设计思路建立了典型的单层网壳及下部支承模型,基于现行规范对其进行了小震和大震下的计算分析。结果表明:网壳及承担网壳水平和竖向荷载的下部支承部分可独立于只承受屋盖竖向荷载的下部支承部分单独计算,其计算结果和包含所有下部支承的整体模型结果相同;结构的温度应力可有效得到释放,小震及大震下抗震性能良好,用钢量较低。 展开更多
关键词 单层网壳 支座 分离式 OPENSEES
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纵边落地支承单层柱面网壳强震倒塌机理及参数分析 被引量:3
18
作者 杨大彬 张毅刚 吴金志 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期143-148,共6页
采用基于荷载域的全过程分析方法对纵边落地支承单层柱面网壳的强震倒塌机理进行了研究。结果表明,该类型网壳呈现明显的沿跨度方向的单向受力特征,长宽比对其受力几乎没有影响;其强震倒塌具有很强的规律性,破坏类型均为动力强度破坏;... 采用基于荷载域的全过程分析方法对纵边落地支承单层柱面网壳的强震倒塌机理进行了研究。结果表明,该类型网壳呈现明显的沿跨度方向的单向受力特征,长宽比对其受力几乎没有影响;其强震倒塌具有很强的规律性,破坏类型均为动力强度破坏;矢跨比对能引起其倒塌的PGA有很大影响,但对其发展趋势并无固定的影响规律;屋面质量的增大及初始几何缺陷均会降低该类型柱面网壳的倒塌PGA,其降低程度因柱壳而异。 展开更多
关键词 纵边落地支承 单层柱面网壳 强震倒塌机理 动力强度破坏
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新型钢绞线拉索几何抗弯刚度试验研究 被引量:3
19
作者 孙国军 袁军 吴金志 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期927-933,共7页
采用频率法对36根高钒索和不锈钢索进行了几何抗弯刚度试验,测得在3种预应力工况下3种直径高钒索和不锈钢索的各阶自振固有频率,然后提出基于Bernoulli-Euler理论的几何抗弯刚度迭代求解方法,识别计算出2种拉索的几何抗弯刚度.结果表明... 采用频率法对36根高钒索和不锈钢索进行了几何抗弯刚度试验,测得在3种预应力工况下3种直径高钒索和不锈钢索的各阶自振固有频率,然后提出基于Bernoulli-Euler理论的几何抗弯刚度迭代求解方法,识别计算出2种拉索的几何抗弯刚度.结果表明:随着拉索直径的增大,拉索几何抗弯刚度与全截面抗弯刚度的比值α逐渐降低,并拟合得到了α与拉索直径的函数关系. 展开更多
关键词 高钒索 不锈钢索 几何抗弯刚度 频率法
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考虑节点弹塑性的焊接球网壳分析模型 被引量:1
20
作者 张毅刚 廖俊 吴金志 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第S1期6-10,共5页
通过有限元分析,建立了焊接空心球节点荷载-位移曲线的双线型模型,并采用等效短杆模拟焊接球节点的质量及初始刚度,提出了一种用于考虑节点弹塑性的焊接空心球网壳分析的"短杆模型",并利用自定义PMM塑性铰在SAP 2000有限元软... 通过有限元分析,建立了焊接空心球节点荷载-位移曲线的双线型模型,并采用等效短杆模拟焊接球节点的质量及初始刚度,提出了一种用于考虑节点弹塑性的焊接空心球网壳分析的"短杆模型",并利用自定义PMM塑性铰在SAP 2000有限元软件中实现了该计算模型的导入。算例表明,采用该模型进行焊接球网壳弹塑性分析是可行的,借助它可以分析焊接球网壳塑性阶段的真实反应和实际工作性能。 展开更多
关键词 焊接球 网壳 节点弹塑性 短杆模型
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