大跨度高空钢结构连廊的有限元模型修正

使用基于灵敏度分析和贝叶斯估计的有限元模型修正方法对复杂连体高层建筑群杭州市民中心的高空钢结构连廊进行了有限元模型修正。通过频率误差和模态置信因子计算,比较分析了修正前连廊数值模型的模态参数和基于环境激励下实测得到的连廊模态参数,以确定数值模型动力特性与实际结构动力特性的差异。通过模态参数对连廊构件物理参数的敏感度分析构造灵敏度矩阵,并在此基础上筛选出对结构模态参数影响程度大的参数。基于贝叶斯估计法构造参数加权矩阵和响应加权矩阵,根据待修正参数初始设计值的置信度设置参数允许的上下边界值,按一定的收敛准则进行迭代修正。修正后连廊模型的动力特性与实测动力特性有很好的一致性,修正模型可以用来对连廊进行振动控制、响应预测及性态评估。

大跨度高空弧形连廊模型风洞试验研究

介绍了杭州市民中心建筑群模型测压的风洞试验,给出了大跨高空弧形连廊表面的平均(静)风压系数、平均风压和平均风荷载体型系数值,详细讨论了风场和风向角对风压系数和体型系数的影响.结果表明:连廊迎风面处于正压区,而背风面、顶面和底面处于负压区;连廊顶面风载狭缝效应十分明显,而底面不太明显;连廊的整体体型系数大于规范对弧形建筑的规定;按规范(基于平均风压)计算的用于连廊覆面设计的风压结果比应用统计方法(基于平均风压和脉动风压)计算的结果偏小.

体外预应力混凝土结构设计若干问题的探讨

对体外预应力混凝土结构优缺点和设计中若干问题进行了探讨 ,对体外预应力混凝土结构设计中张拉控制应力、预应力筋的线型、摩擦损失和锚固损失计算、应力增量。

杭州市民中心高空连廊动力特性分析与测试

使用基于平均正则化功率谱密度的峰值法和模态置信因子对杭州市市民中心的关键子结构——高空钢结构连廊的动力特性进行数值模拟和现场实测比较研究。基于有限元理论建立三维有限元模型,并通过模态分析获得结构主要的频率和振型。在输入未知情况下对连廊进行动力检测。动力检测过程包括通过传感器网络和数据采集系统获得高空连廊在风荷载和地脉动等环境激励作用下的响应时程和基于实测响应时程的试验模态分析过程。在实测连廊响应时程的基础上,使用基于平均正则化功率谱密度的峰值法和半功率带宽法识别结构的主要频率、振型和阻尼比。引入模态置信因子,对计算模态信息和实测模态信息进行比较分析,以验证数值模型的准确性。研究结果可为全面了解高空钢结构连廊的动力性态、准确预测结构的动力响应提供重要依据。

配置HRBF500钢筋的无粘结预应力梁受弯性能试验研究

进行了10根简支梁的受弯性能试验,研究了以HRBF500钢筋作为纵向受拉钢筋的无粘结预应力混凝土梁的破坏特征、预应力增量、受弯承载力以及位移延性。试验研究表明:在达到极限状态之前,试验梁中受拉的HRBF500钢筋均已屈服;梁破坏时,受压区混凝土压碎,破坏较为突然;无粘结预应力筋的实测极限预应力增量与综合配筋指标仍基本成线性关系,但较规范GB 50010-2010中公式的计算值明显偏大,计算值与试验值比值平均为0.35;梁跨中的屈服位移较大,但位移延性较差,位移延性系数平均为1.67,且随综合配筋指标增大,位移延性系数减小。根据笔者及相关文献中的试验结果,分析得到了无粘结预应力筋的极限预应力增量计算的建议公式,当极限预应力增量试验值<450MPa时,该式的计算值与试验值符合较好。

工科实验室建设的思考

该文对工科实验室的特点和实验室建设过程中存在的问题作了进一步的思考,提出了工科实验室建设应从实验机理分析角度出发,明确工科实验思路,合理整合资源,构建校园内外共享平台,完善工科学生专业实验。

多塔楼连体建筑的高空连廊结构设计

对多塔楼连体结构的高空连廊设计原理及设计方案进行了详细论述。首先,阐述了高空连廊的设计原理,主要讨论温度、地震作用对塔楼和连廊结构的影响。然后结合实际工程,对多塔楼连体结构的高空连廊设计方案进行分析,考虑在风荷载作用和罕遇地震效应作用下连廊满足强度、变形要求。最后,介绍了连廊和塔楼连接的支座形式。

跃层柱抗震性能探讨

跃层柱在公共建筑中出现较多,其计算长度较长,刚度相比于普通柱较小,弹性状态下分担剪力较小。进入弹塑性阶段后,普通柱首先出现塑性铰,刚度降低,结构整体剪力分配发生变化,结构受力趋于复杂。文中根据塑性铰理论分析了长、短柱的弹塑性变形、延性系数;在此基础上,用静力弹塑性方法分析了两层跃层结构进入弹塑性状态后的剪力分配情况,研究了普通柱和跃层柱的塑性铰发展规律。

某体育场环形超长结构温度应力分析

温度应力是钢筋混凝土超长结构设计需要解决的主要问题。不同于常规矩形超长结构,环形超长结构的温度应力分布受到曲率半径的影响,温度应力的分布更为复杂。应用有限元计算软件AN-SYS对某体育场环形超长结构温度应力进行分析,探讨了环形超长结构温度应力的特点,验证了施加预应力以及采取合理施工方法等可以有效抑制温度裂缝的发展。

山坡地区建筑的基础设计

山坡地区工程地质情况复杂,地势起伏变化,持力层埋藏深浅不一,基础设计难度较大。结合泉州师范学院众多实际工程,分析了山坡地区工程地质特点,并对山坡地区的持力层与基础形式选择做了分析。在山坡地区由于基岩埋藏相对较浅,承载力较高,同一结构单元内可同时采用两种不同的基础形式,并可选择多种基岩作为其持力层。另外对山坡地区的嵌岩桩基设计、施工勘察与桩基检测亦做了研究。最后以泉州师范学院图书馆为例,详细介绍了山坡地区基础设计过程,通过估算不同基础形式的不均匀沉降大小验证了同一结构单元采用不同基础形式的可行性。

基于ABAQUS损伤塑性模型的越层柱抗震性能研究

结构抗震设计中,越层柱通常被视为薄弱部位,往往按照经验对其进行加强处理,缺乏可靠的理论指导。采用ABAQUS软件建立了越层柱结构的有限元模型,基于简化的混凝土损伤塑性模型,进行了静力弹塑性分析(Pushover方法)和弹塑性时程分析,模拟了构件在水平静力荷载和水平地震作用下的性能劣化,主要从构件的层间位移角变化和损伤破坏等级两方面来探讨普通柱与越层柱的抗震性能,对比分析了越层柱结构加强前后的抗震性能。研究表明,越层柱的抗震性能优于普通柱,抗震设计中,若有必要对含有越层柱的结构进行加强处理,建议重点考虑对普通柱构件适当加强。

角部处理对高层建筑风荷载影响的数值模拟

基于计算流体力学软件Fluent对不同角部形状的矩形高层建筑进行三维数值风场模拟。首先,选用三种不同的湍流模型Realizable k-ε,RNG k-ε及雷诺应力模型(RSM),对矩形截面标准高层建筑进行数值模拟。结果表明,与风洞试验结果对比,除了分离区等流动复杂的区域外,数值模拟能够较好地反映风压分布状况。其中,雷诺应力模型由于考虑湍流各向异性的影响,与试验结果最为接近。其次,对同尺寸下的切角及倒角高层建筑进行雷诺应力湍流模型下的数值模拟。结果表明,角部处理能有效地减小风荷载。在侧风面,切角与倒角能有效抑制来流分离。在背风面,切角能减小尾流宽度与旋涡尺寸,与原模型相比,风荷载约降低15%;而倒角建筑由于较好的流线性,尾流宽度与旋涡尺寸降到最小,风荷载仅为矩形截面的65%。

对肥胖大学生心理、身体素质、健康状况的研究

通过对肥胖大学生心理、身体素质、健康状况的综合调查发现肥胖大学生在各方面与正常学生或全国同年龄水平学生均存在着较大的差异 ,提示肥胖大学生的身体健康。

预应力混凝土受弯开裂截面应力计算方法对比

在平截面假定的基础上,推导了受压区混凝土法向应力图取三角形和抛物线形时,矩形截面预应力混凝土受弯构件正截面应力计算公式,并通过算例对计算结果进行了对比,同时还对比了《混凝土结构设计规范》的简化公式计算结果。算例分析结果表明,相比抛物线模式的计算结果,取用三角形模式的偏小,相对偏差平均为-8.5%,且相对偏差随有效预应力增大和混凝土强度减小而增大;而规范简化公式计算结果比抛物线模式的偏大,相对偏差平均为14.7%,且离散性较大,其离散性和相对偏差随外弯矩的减小,并随混凝土强度的提高和有效预应力增大而增大;当采用三角形模式时,采用折减弹性模量0.6Ec,可有效考虑混凝土进入塑性的影响。

自平衡钢筋混凝土H型截面环梁基础设计

南通市体育会展中心体育场是目前国内跨度最大的开闭式结构,采用整体式H型钢筋混凝土环梁加预应力管桩承台的基础形式。环梁承受水平荷载,预应力管桩承受竖向荷载,施工期间采取构造措施避免管桩水平破坏。利用有限元计算软件ANSYS对环梁基础进行受力计算,证明自平衡环梁基础是软土地区承受上部结构巨大水平荷载的一种有效结构形式。

农村连锁零售业态发展中存在的问题及对策研究

在农村地区发展连锁零售业态,对改善农民消费环境,促进农村经济结构和产品结构调整等具有积极的作用。连锁零售企业在农村地区虽然取得了一定的发展,但仍然存在传统购买习惯、商品结构、经营成本等制约因素。要构建城乡一体的现代流通体系,连锁零售企业应该从引导农民消费习惯入手,在经营管理中,建立适合农村市场的二元连锁模式;并且经营范围、加盟商的选择管理都要从农村市场的实际出发。

超长斜交网格钢屋盖温度效应分析

以东营会展中心工程为背景,运用有限元程序ANSYS建立正、斜交网格超长屋盖结构模型,考虑季节温差,分析比较两种屋盖体系在温度效应上的差别,归纳斜交网格屋盖结构温度效应的特点。联系工程实际,提出斜交网格屋盖结构的设计要点及构造措施,所得结论为类似结构的深入研究和设计提供参考。

基于温度变化的超高层混合结构构件变形及受力分析

考虑太阳总辐射、温室气体中CO2对气候的影响,通过研究全球变暖与辐射强迫之间的定量关系,建立一个线性关系模型,并以此为基础对未来近100年的上海地区极端最高温度和极端最低温度变化进行预测,分析结构在温度作用下的最不利工况,得出结构的最不利正温差和最不利负温差;基于变化温度方法和一般温度方法,采用MIDAS软件对超高层建筑在温差作用下施工阶段和正常使用阶段巨柱和核心筒的温度变形及两者之间的差异变形进行分析;考虑气温变化对结构典型构件轴力及伸臂的影响。研究结果表明:上海地区极端最高温度和极端最低温度呈上升趋势,到2110年,上海地区极端最高温度将上升3℃;2种方法计算的巨柱和核心筒的竖向变形、差异变形及底部楼层和中部楼层轴力相差很大;伸臂层轴力发生突变,温差作用引起的伸臂内力高达最不利荷载组合的63%。

配置HRBF500钢筋的无粘结预应力混凝土梁短期刚度试验研究

通过8根矩形截面梁的受弯试验,研究配置HRBF500纵向钢筋的无粘结预应力混凝土梁短期受弯刚度,并对国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中的刚度计算公式进行了评析。试验研究结果表明:设计规范GB 50010的短期受弯刚度计算模式对配HRBF500钢筋的无粘结预应力混凝土梁仍适用,但按设计规范GB 50010计算的短期刚度总体上比试验值偏小,二者之比平均为0.857。根据试验结果,提出无粘结预应力混凝土梁刚度比值系数ω的修正建议,修正后的计算值与试验值符合较好。

杭州市民中心风特性监测及风谱拟合

通过对作用在杭州市民中心的自然脉动风进行长期连续监测,对湍流强度、阵风因子和湍流积分尺度的统计值进行分析研究。分别采用10 min和1 h的基本时距计算纵向和竖向脉动风速谱,基于各向同性湍流理论推导出横向脉动风速谱,并与经验风谱进行了比较。最后,对纵向和竖向常用的几种功率谱密度函数进行了拟合修正,提出了精度优于常用风谱的谱函数表达式。