厚街体育馆大跨度椭圆抛物面弦支穹顶结构的非线性屈曲分析

厚街体育馆钢屋盖采用大跨度椭圆抛物面弦支穹顶结构,支座间净跨110m×80m,上部单层网壳矢高9.4m。分别以此结构与相应的单层网壳为分析对象,考虑几何非线性、初始几何缺陷及活载的半跨布置,对两类结构的非线性屈曲性能进行对比研究。在此基础上,进一步探讨初始几何缺陷分布模式及材料弹塑性对弦支穹顶稳定分析的影响。研究表明:弦支穹顶的稳定承载力明显高于相应的单层网壳;初始几何缺陷按最低阶屈曲模态分布时,稳定承载力系数并非最小;材料非线性对结构稳定性影响较大;一致缺陷模态法并不完全适用于结构的稳定分析。

邻深基坑给水管道的多手段联合监测与防护

深圳某项目深基坑工程的基坑周边有城市给水管道敷设,给水管道应力状态受到基坑支护水平变形及基坑边竖向沉降的影响。为保证给水管道安全以及基坑工程施工安全,项目采用多手段联合监测方法对给水管道进行安全监测,结合现场全局沉降观测、现场局部应力监测以及全局应力有限元模拟三种方法。以沉降差、应力值作为双重预警控制参数,采用“切割-重焊”的措施对变形、应力超过安全阈值的管段进行防护处理。监测数据及分析结果表明,温度、降水量对给水管道的应力影响显著;对给水管道进行全局精细化有限元建模,结合沉降数据进行模拟,可获取给水管道全局应力分布,实现对给水管道整体的有效监测,弥补传感器布置的盲区;给水管道在“切割-重焊”处理后,相邻给水管道的应力显著降低,给水管道的安全储备提高。

大跨弦支穹顶结构非一致地震响应研究

对椭圆形弦支穹顶屋盖结构的动力特性和地震响应进行了有限元分析.分析中考虑了预应力大变形作用以及不同预应力水平的影响.通过结构前60阶自振频率和模态振型的对比分析,发现该弦支穹顶结构模态频率分布相当密集,以中间张弦穹顶的竖向自由振动模态为主.结构的地震响应计算结果表明,在多维多点非一致地震激励下,该弦支穹顶结构的位移响应以及环索、撑杆等重要构件的内力响应随着地震波波速的增大而减小,并逐步接近其一致地震激励下的动力响应.

装配式RC梁柱塑性可控钢质节点抗震性能足尺试验研究

装配式RC梁柱塑性可控钢质节点由钢制节点模块、上下柱模块、梁模块以及阻尼器模块装配组成。通过对该装配式节点及现浇节点进行拟静力加载足尺试验,并采用ABAQUS软件进行有限元数值模拟,研究装配式节点承载力、滞回耗能、延性以及承载力退化等抗震性能指标。试验及有限元模拟结果表明:相较于现浇节点,装配式RC梁柱塑性可控钢质节点的滞回曲线更饱满,耗能能力更强,延性更好,承载能力退化更缓慢;该装配式节点的极限承载力低于现浇节点,但能有效控制混凝土损伤,避免梁端混凝土发生弯曲破坏,实现梁端"塑性可控";建立的有限元模型可较准确地预测同种装配式节点的承载能力和变形能力。

一致多尺度组合多点约束法优化研究

针对一致多尺度多点约束模型往往采用单一多点约束方法造成界面过约束等问题,提出基于位移和能量的组合多点约束法(CMPC),该方法符合界面节点变形约束关系,且能够改善结构塑性阶段的多尺度模拟精度。首先,分析了单一多点约束关系在模型受力塑性阶段存在的约束不合理问题,通过位移方程和能量方程在界面节点不同自由度方向的联立,建立了一种优化的组合多点约束方法,其优点是消除位移方程的界面切向过约束问题,同时避免能量方程的非线性阶段应力迭代。基于组合多点约束理论,推导了典型多尺度连接模型的CMPC方程表达式。最后运用Abaqus有限元软件进行了钢筋混凝土构件多尺度模型对比分析,计算结果表明组合多点约束法有效提高了模型复杂受力下的应力、应变、位移等特性的计算精度,适用于结构多尺度模型的非线性分析。