六杆四面体双曲面冷却塔网壳的构形、静力与稳定性能

提出由投影面为四边形的六杆四面体所集合组成的双曲面网壳,可以用作大型钢结构冷却塔的主体结构.探讨该网壳形式的构形,它构造简单,兼具单层网壳与双层网壳的特性.总结了正交正放与正交斜放2种基本布置形式,对正交正放的双曲面冷却塔网壳进行静力、线性与非线性稳定分析.结果显示,该网壳内力分布合理,上、下弦杆及顶部环杆在受力上起到不同的作用,分工明确;线性与非线性稳定性能良好,且结构对于缺陷不敏感;网壳具有较好的经济指标,容易实现工业化生产与装配化施工.

葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶结构预应力态确定、参数分析及试设计

提出一种新型葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶的结构构形,该结构不沿用Fuller"拉索海洋与压杆孤岛"传统意义上张拉整体构想,而是在下弦节点处采用了3根撑杆交汇的布置方案(Ⅱ型),可使一道环索管辖两圈脊索,上弦网格数不变时斜索和环索可减少一半,提高张拉施工便易性,并改善局部及整体结构的稳定性。根据节点平衡方程,推导了葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶预应力态索杆内力的一般计算公式。详细分析了多个设计参数对索穹顶预张力分布和结构性能的影响,并就参数的敏感性通过算例作了定性比较,以了解索穹顶预应力分布规律和力学特性。以约束条件的形式考虑了结构的刚度、稳定性和承载力的要求以及预应力水平的附加成本,将索杆质量比纳入经济指标目标函数的考量,采用遗传算法对100 m跨度的葵花三撑杆Ⅱ型索穹顶进行了优化设计,给出了结构高度等主要设计参数的取值建议。分析结果表明,这种新型索穹顶相比传统索穹顶可有效降低索杆比例,具有优越的技术经济指标。

蜂窝双撑杆型索穹顶的构形和预应力态简捷计算法以及参数灵敏度分析

蜂窝双撑杆型索穹顶结构具有以下特点:一是上弦脊索选用了任意等腰六边形的蜂窝网格;二是抛弃了在上下弦节点只有一根垂直水平面撑杆的"拉索海洋和压杆孤岛"传统张拉整体Fuller构想,而是在上下弦节点设有倾斜形的双撑杆,这使上弦网格扩大,撑杆和整体结构的稳定性得到提高,可改善施工张拉成形的方便性,结构构形的建筑美和结构美协调融合。依据节点平衡方程,提出了结构预应力态的简捷计算法,推导了预应力态索杆内力一般性计算公式。对90个结构模型进行了分析计算,反映了该种索穹顶预应力态的索杆内力大小和分布规律,同时参数灵敏度分析结果表明,内力分布对矢跨比和是否开孔不敏感,下弦节点位置则影响较大。本文的研讨为索穹顶结构选型、设计和施工提供了一种新思路。

六杆四面体双曲面网壳的静力特性模型试验

对六杆四面体双曲面网壳的静力特性进行模型试验研究.设计并制作了一高度5m、底面直径(跨度)4m的网壳模型,提出了一种适用于六杆四面体单元、满足刚接假定并可加装加强杆的法兰盘节点,测试并研究了网壳模型在模拟静力风荷载下的节点变位和杆件内力.试验结果和有限元模拟结果进行对比,分析了试验误差来源.结果显示,试验实测值与理论值较为吻合,节点受力性能良好,六杆四面体单元的制作缺陷对双曲面网壳静力特性影响较大,应在工厂预制环节加以控制.

大跨度单边部分斜拉人行景观弯桥的结构设计与分析（英文）

单边斜拉弯桥是一种极具建筑表现力的桥型.为降低桅杆高度,便于施工,还可采用部分斜拉的形式.部分斜拉弯桥桥体本身提供更大的刚度,拉索体系与桥体形成空间整体受力的形式,弯、剪、扭耦合作用更明显,受力情况更复杂.本文依托某城市绿道项目中的大跨度单边连续张拉人行弯桥开展相关设计研究工作,优化了主桥桅杆数和结构受力体系,进行了减振设计,使结构受力满足并达到景观效果的需要,为相关工程实践提供借鉴.