光伏跟踪支架檩条结构高刚性轻量化设计

在太阳能光伏跟踪支架系统中,冷弯型檩条结构被用于支撑光伏板,安装位置介于主梁与边框之间。首先构建以结构柔顺度最小为设计目标、单元相对密度为设计变量、体积与一阶固有频率为约束的拓扑优化数学模型,基于SIMP法获得檩条结构的最优布局构型,在此基础上,对拓扑优化构型进行工程化设计,并制造加工出相关结构。然后根据太阳能光伏跟踪支架实际服役于不同风速荷载下的环境,设计分步测试载荷工况,分别对优化前后的檩条结构进行静动态仿真分析,由仿真结果可知优化后的檩条结构在抗弯、抗扭性能以及固有频率方面均得到了提高,从而验证了优化设计方法的有效性。最后采用实验测试方法对优化设计后的檩条结构性能进行验证。研究结果表明,在机械性能明显增强的前提下,檩条结构实现了减重8.8%。

光伏支架系统中檩条的优化设计分析

以光伏支架系统中的檩条为研究对象,根据其受力特征及连接方式,采用连续檩条计算模型,通过理论计算并结合光伏支架结构三维设计软件进行数值模拟,对光伏支架系统中的连续檩条进行优化设计分析,并对所提出优化设计方案的可行性及实用性进行了论述及验证。研究结果表明:当连续檩条首跨(或尾跨)与中间跨的跨度比约为0.82时,能够使整个光伏支架系统中连续檩条支座处的弯矩基本处于同一水平。因此在工程应用中,建议光伏支架系统(设计方案跨度不小于4000 mm)中连续檩条采用不等跨度布置方案,且连续檩条首跨(或尾跨)与中间跨的跨度比在0.80~0.85之间,能够有效减小连续檩条中的最大弯矩,并相应降低檩条的用钢量,从而可有效降低光伏发电项目的建设成本。

风吸力作用薄壁卷边C型檩条承载力分析和设计建议

以工程实践中常用的 6m跨C1 60× 70× 2 0× 3卷边檩条为研究对象 ,在风吸力作用下 ,考虑檩条的支座连接条件、拉条刚度、拉条布置位置、屋面对檩条有无侧移约束作用等因素 ,采用ANSYS5 7通用程序进行了大量双重非线性分析 ,给出了各种荷载条件下的拉条内力、檩条的极限承载力和轴压 横向荷载线性相关表达式 。

轻钢屋面系统精细化设计方法研究

针对目前国内工程中广泛使用的直立锁缝咬合式屋面系统,在风洞试验的基础上研究提出了屋面和檩条之间连接支座的风致内力合理估计方法;开展典型屋面系统足尺试验及屋面系统对檩条约束作用的标准试验,研究风吸力作用下檩条的典型破坏模式,分析檩条内力及各因素对檩条抗弯承载性能的影响,量化典型构造屋面系统对轻钢檩条的扭转及侧向约束作用;在此基础上,提出轻钢屋面系统结构精细化设计理论与方法。研究成果可为国内直立锁缝咬合式屋面系统的设计提供参考。

基于Matlab语言的H型钢檩条优化设计

结合《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的相关规定,以H型钢檩条的总质量为目标函数,考虑强度、刚度、截面尺寸界限值等约束条件,建立非线性优化数学模型,借助Matlab语言提供的优化工具箱,通过编程实现对该类檩条的优化设计。算例表明,优化结果合理且过程简洁。

基于遗传算法的H型钢檩条优化设计

结合《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》的相关规定,将遗传算法应用于H型钢檩条截面优化设计问题的求解,并在此基础上建立了H型钢檩条截面优化的数学模型。采用二进制编码,通过执行遗传算法的选择、交叉和变异算子,实现对H型钢檩条截面的优化设计。算例结果表明,该优化算法用于H型钢檩条截面优化设计是有效可行的。

轻钢建筑围护结构抗风设计的几个问题

对轻钢厂房屋面檩条设计计算方法进行分析,认为轻钢厂房在台风中严重破坏的主要原因是设计中重结构轻围护.其次,在现行规范中,低层房屋围护结构的风荷载计算不够统一,以及在高风压地区的一些不合理规定,也是造成钢结构事故的原因.根据轻钢结构在台风中的特性,提出强风下在破坏围护结构的非重要部位形成导风巢的抗风思想.

拉森钢板桩在铜陵地区基坑支护中的运用实践

铜陵长江南岸污水处理厂厂外管网软土深基坑支护工程采用了拉森钢板桩支护工艺,取得了良好的效果。根据开挖土层的物理力学性质特征及管道铺设要求,对支撑结构进行了计算。结合工程施工实践,提出了注意要点,为该工艺在铜陵地区的运用积累了经验。

轻型钢结构厂房的设计与研究

通过轻型钢结构的设计与实践,介绍了其结构厂房柱、梁、屋面檩条、节点及刚架柱脚的设计要点,从而使结构变得更经济合理,对工程技术人员具有一定的参考价值。

冷弯型钢实腹式檩条设计专家系统研究

介绍檩条设计及专家系统概况，结合工程实际，用Ｖｉｓｕａｌ ｂａｓｉｃ完成冷弯型钢实腹式檩条设计专家系统的实现，给出了程序流程图，结合数据对比，效果良好．

福州某商业广场GFRP自由曲面结构设计与施工

以福州某商业广场工程为工程背景,在正交各向异性GFRP层合板设计中提出一种各向异性GFRP层合板的简化计算方法,大大提高计算效率。对该项目采用BIM技术进行全过程管理,设计并开发对应的数据框架,大大提高管理与施工效率。从安装连接、主钢架安装、檩条安装、GFRP面板安装方面介绍施工过程。

连续檩条设计中的搭接长度分析

从理论计算模型分析和实际工程计算结果两个方面,分析了连续檩条设计假定情况下檩条最佳搭接长度,结合美国及中国工程师多年设计经验,给出了实践中经济有效的檩条搭接设计方法。

轻钢屋面系统中冷弯薄壁型钢檩条承载性能研究现状

开口截面冷弯薄壁型钢檩条是连接轻钢屋面和钢屋架或屋面梁的重要构件,受力及支撑情况复杂。合理考虑轻钢屋面系统提供的侧移和扭转约束是保证其安全性和经济性的关键所在。全面综述了国内外学者针对重力荷载和风吸力作用下3类典型轻钢屋面系统中冷弯薄壁型钢檩条承载性能的研究成果,重点分析了屋面系统扭转刚度量化、拉条的约束作用以及常用试验加载方法等关键问题,为冷弯薄壁型钢檩条精细化设计理论研究和相关规范编制提供参考。

桁架式檩条整体受力性能分析及设计建议

桁架式檩条由于自身刚度大、承载力高、施工方便成为大柱距空间结构的首选形式之一,已被国内外广泛应用,但我国现行规范尚无成熟而统一的关于桁架式檩条结构体系的设计方法和标准,在某些情况下可能偏于不安全,尤其是对跨度较大的桁架式檩条更甚。针对跨度为6,12,18m的桁架式檩条,通过对影响其整体受力性能的关键参数进行分析,并结合算例验证提出满足工程设计使用的桁架式檩条设计方法和构造要求,可为相关技术标准的完善和修订提供依据。

古建筑木结构典型拼合构件抗弯性能计算方法研究

古建筑木结构中存在许多小件拼大件的拼合构件,为研究这些拼合构件抗弯性能计算方法,给古建筑木结构拼合构件的结构性能评估和加固修缮设计提供理论依据。首先对古建筑木结构拼合构件的实际工程做法进行调研,根据实际做法提出三种典型的受弯拼合构件计算模型。结合理论公式推导,选取截面高度h与截面直径D作为优化参量,分析这三种典型受弯拼合构件抗弯强度的变化并探讨其优化做法,结果表明:在进行拼合檩、拼合三架梁和拼合五架梁的截面设计时,优先选择上下截面高度比为1的上下件进行拼合,其抗弯强度比正常范围内其它上下截面高度比的拼合构件分别最大提高32.90%、9.39%和46.13%。研究成果可为古建筑木结构拼合构件的抗弯计算提供理论基础和计算依据。

门式刚架轻型房屋钢结构的合理设计

门式刚架轻型房屋钢结构具有:柱网不受建筑模数限制,布置比较灵活;便于预制、安装施工工期短、方便拆卸;泄爆面积大、易于满足石油化工装置泄爆要求;绿色环保、资源可回收利用等优点,在石油化工项目建设中得到了广泛应用,但其设计不够合理和浪费现象时有发生。门式刚架轻型房屋的合理设计和优化是一个系统的、复杂的整体工程;从门式刚架轻型房屋结构型式的确定、重要性等级、荷载取值、跨度和柱距、檩条计算、纵向支撑布置、连接节点等几方面,分析探讨了某个设计的合理性和优化的可能性,以使房屋的结构设计更加合理及其节省投资。

钢板桩混凝土组合围堰施工新技术

以鄞州至玉环公路工程高架桥承台施工为例,从钢板桩混凝土组合围堰的设计、施工、效益等方面入手,对钢板桩混凝土组合围堰建设的各个环节进行了详细的研究与探讨.设计阶段使用ABAQUS有限元分析软件建立土体-钢板桩支护结构模型,验证了这一支护方案的适用性,提出了一种新的钢板桩混凝土组合围堰新型结构及施工方法,有效地解决了在既有公路上建设桥梁的过程中,基坑开挖面过大,易破坏现有公路的问题.

深圳南山文体中心金属屋面及外装饰异形板的优化设计

某项目体育馆和游泳馆采用了双层金属屋面,墙面采用了外装饰异形板。根据设计图纸,并结合各场馆的结构形式,将主次檩条优化为单层檩条,节约了成本和工期;结合各场馆的功能需求,对防腐防潮、保温隔热等进行了优化设计,确保了功能要求;对外装饰板的连接进行了优化,保证安全和可靠性。

关于门式刚架轻型房屋设计中的几个问题探讨

结合工作经验,从荷载、钢柱以及檩条等方面指出当前门式刚架轻型房屋设计中存在的一些问题,并提出相应的解决方法,以期为设计提供指导,从而确保门式刚架轻型房屋结构的安全。

广东科学中心屋面檩条设计

对广东科学中心屋面维护结构檩条设计及节点连接形式进行了介绍和分析,并探讨了在维护结构和主体结构节点连接中使用承压型高强螺栓连接的工作机理、力学性能,为工程设计中应用提供有益的参考。