基于稳定等效的覆雪屋盖静力风荷载计算方法

为了避免屋盖结构在暴风雪中发生动力失稳,建立了基于稳定等效的静力风荷载计算方法.采用计算流体动力学方法模拟了屋面积雪漂移现象;根据Budiansky-Roth准则判定了覆雪屋盖的动力稳定性;借鉴阵风荷载因子法构建了基于稳定等效的静力风荷载计算方法;最后,对实际双层柱面网壳进行了动力稳定性设计.研究结果表明,强风下覆雪屋盖出现较为明显的失稳阶段,当风速为设计基准风速的1.0倍时,屋盖发生动力失稳,静力失稳计算可得临界风速为35.8 m/s,该结果可作为该屋盖设计的动力失稳临界风速.

基于应力比法的双层网壳结构抗风优化

目前对风敏感结构的抗风优化研究主要集中于高层建筑,而对大跨屋盖结构的抗风优化研究较少。以一实际大跨双层柱面网壳为研究对象,基于Gust Loading Factor(GLF)法构造等效静力风荷载,建立空间桁架结构的应力比法抗风优化设计框架和计算程序。编制计算程序进行数值分析表明,通过优化可使结构总重最多降低约84%,且设定杆件截面积下限后所有杆件应力小于容许应力,因此本文方法用于空间桁架结构的抗风优化中简单有效,容易推广至实际工程设计中。

基于3D-DIC技术的8.8级高强螺栓延性断裂研究

应力三轴度是控制建筑结构钢材延性断裂的一项重要因素。以国产8.8级高强螺栓为试验材料,借助三维数字成像技术(Three-Dimensional Digital Image Correlation,3D-DIC)研究了典型建筑结构钢材在高应力三轴度水平的断裂行为。研究结果表明:对于建筑结构钢,应力三轴度和断裂应变间呈典型的线性相关关系,据此提出了应力三轴度的简化计算方程;Johnson-Cook断裂模型可以有效反映8.8级高强螺栓的应力三轴度—断裂应变关系,并给出了相应的断裂参数。