某大跨屋盖结构静风荷载响应分析

随着社会经济的发展,大跨度空间结构越来越广泛地应用到车站、会展中心以及体育馆等大型公共建筑当中。本文以新广州站主站房屋盖结构为研究对象,首先讨论了最不利风向角的确定方法,然后进行了静力风荷载作用下该结构的响应分析。分析结果表明:对于大跨屋盖结构,可以通过分析结构在各个风向角下的静风响应来判断最不利风向角。在中央采光带部分,由于风荷载大部分是向上的风吸力,所以与恒载作用相比,大部分节点的竖向位移出现了向上的变化,部分节点变化幅度较大。本工程采用内凹式索拱,如果不对拉索施加足够的预张力,在负压风荷载作用下,局部拉索有可能出现松弛。

大跨空间结构重要构件评估实用方法

为了利用改变路径法(AP法)进行大跨空间结构的连续倒塌分析,给出了AP法中移除构件判断的实用方法.该方法的主要思想是首先通过一定的概念判断,初步确定结构重要构件的选择范围.然后对初选的重要构件依据简化的敏感性计算方法考虑包括杆件的移除、杆件截面的削弱、拉索预应力的降低等因素对荷载作用下结构响应的影响,求解其重要性系数,确定结构的重要构件.最后利用本文方法对网架结构以及索拱结构两个算例进行了分析,计算结果表明:本文所给出的方法能够有效地作为大跨空间结构的重要构件的评估方法.该方法解决了现行抗连续性倒塌设计规范中没有明确规定非框架结构移除构件的缺陷,使AP法得到更广泛的应用.

考虑节点刚度的预制混凝土框架结构分析

给出了考虑节点刚度的框架梁的力学模型,推导了用节点连接刚度系数表示的半刚接梁的单元刚度矩阵,以及半刚接梁在荷载作用下的内力计算公式,并利用位移法对一单层单跨框架结构的横梁弯矩及其抗侧刚度进行了讨论.算例结果表明:半刚性连接框架受连接柔性的影响,会使框架结构横梁的杆端弯矩减小,而跨中弯矩增加;结构整体的抗侧刚度则随着节点转动刚度的增加而增加;随着梁柱线刚度比的增加,节点刚度对结构抗侧刚度的影响也随之增大.当梁的线刚度与节点转动刚度的比值α>5,结构受力性能与节点铰接时相近,而当α<0.04时,节点连接可视为刚接.综上所述,节点转动刚度对结构在竖向荷载作用下的内力以及结构整体的抗侧刚度有较大的影响.

大跨空间结构连续倒塌分析若干问题探讨

为了能利用变换荷载路径法(AP法)分析大跨空间结构抗连续性倒塌性能,在提出了一种AP法中移除构件确定方法的基础上,对连续性倒塌过程中失效构件的模拟方法进行了研究,提出了考虑初始状态的等效荷载瞬时卸载法,该方法可在一个计算过程中同时模拟构件失效前整体结构的初始状态和构件的后续突然失效过程。算例分析表明,该方法可以很好的考虑结构的初始状态及动力效应。然后针对网架结构体系,讨论了利用AP法中静力分析方法的荷载动力放大系数(DIF)。分析结果表明:该文算例空间网架结构的DIF均小于2.0,但是在长边中柱和角柱失效时,其值较为接近2.0。该文最后讨论了大跨空间结构连续倒塌的判断准则。

新广州站索拱结构屋盖体系连续倒塌分析

以新广州站索拱结构屋盖体系为对象,对大跨度空间结构的连续倒塌分析方法进行了研究。利用基于概念判断的敏感性分析方法分析了单榀索拱结构的重要构件。对整体结构的重要构件及其几何位置分布、整体结构中空间作用的分布情况进行了讨论。采用变换荷载路径法(AP法)对该屋盖结构的抗连续倒塌性能进行了评估,并对比了AP法中线性动力计算和静力计算的结果。分析结果表明:静力计算结果偏于保守,而对于含有预应力拉索的结构体系,应考虑构件意外失效前整体结构的初始状态。新广州站屋盖结构体系具有较好的抗连续倒塌性能,该工程采用的新型空间索拱结构及巨型桁架是提高该结构体系抗连续倒塌能力的有效措施。索拱中采用的双索设置增加了正常使用情况下换索的可行性。

连续倒塌分析中结构重要构件的研究现状

建筑结构的连续性倒塌分析已成为国内外的一个研究热点,变换荷载路径法(AP法)的一个重要内容是确定结构的重要构件。在对现有结构重要构件判断方法分析比较的基础上,对其进行归纳总结,并给出了结构重要构件判断方法所必须具备的三个条件。

建筑结构连续倒塌概念设计

建筑结构的连续性倒塌已成为国内外的一个研究热点。在对现有连续倒塌概念分析比较的基础上,给出结构发生连续性倒塌的主要特征及其本质,并分析抗震设计和抗连续倒塌设计的异同点,讨论基础设计在结构连续倒塌控制设计中的作用。

多刚体动力学在结构地震响应分析中的应用

该文将多刚体系统动力学理论应用于结构的地震响应分析中;将结构进行多刚体离散,建立了结构的多刚体-铰链-弹簧系统模型,并给出了多刚体离散化模型中弯曲弹簧的等效刚度系数的计算公式;运用多刚体动力学推导了求解结构地震响应的动力学方程,该方程与传统动力学方程的形式相似,可用一般的数值方法求解。该文最后对一单榀建立墙以及一10层剪力墙结构进行了地震响应的时程分析,并将计算结果与有限元方法计算结果进行了比较,两种方法的误差较小。算例结果表明,该文所提出的多刚体动力学用于结构地震反应分析的方法是可行且有效的。

网架结构荷载动力放大系数研究

对于结构连续性倒塌过程中的动力特性通常有两种考虑方式,一是直接采用动力的分析方法,二是通过荷载动力放大系数(DIF)将静力荷载进行放大,从而间接模拟结构的动力响应.本文首先对荷载动力放大系数的研究现状进行介绍,并给出了一种考虑初始状态的等效构件模拟方法.利用变换荷载路径法对一空间网架结构支撑柱突然失效,并通过线性静力和线性动力的计算比较,研究静力计算中荷载动力放大系数的取值问题.计算显示,在空间网架结构中,DIF取值为2.0是合适的.

江苏溧水体育场结构方案设计与分析

介绍了江苏溧水体育场上部钢管桁架下部混凝土框架结构的设计理念和结构体系.采用有限元软件MI-DAS对钢结构独立模型和钢结构与混凝土结构整体模型进行了静力分析、模态分析和反应谱分析的比较.结果表明,该结构在两种模型中的杆件内力变化不大,节点位移变化较大,而结构的自振特性及在地震作用下的响应差异很大.当上部结构刚度较大,而下部结构刚度较小时,应进行上下部结构的整体分析,考虑结构的共同工作.