基于大跨度空间新型弦支网壳结构与双层网壳结构的对比分析研究

针对曲面大跨度空间结构用钢量大、杆件密集、周边支座水平推力大的问题,提出一种新型杂交结构体系-弦支网壳结构,本结构以弦支梁和弦支穹顶结构为基础,对网壳结构进行改良,上弦结构体系保持不变,下弦采用预应力拉索代替普通钢管,上弦、下弦拉索之间采用刚性竖向撑杆,撑杆协调上弦与拉索共同工作。分别采用弦支网壳和双层网壳结构计算分析大跨度结构工程算例,结果表明弦支网壳结构的杆件强度可以减小约70%、变形减小约65%、屈曲特征值增大约1.3倍、非线性屈曲临界荷载值增大约22%。上述结果表明弦支网壳结构的杆件强度、变形、屈曲特征值和非线性屈曲临界荷载值性能更优,为类似工程设计提供参考。

岩溶地区无溶洞处理双层网全套管灌注桩施工机理及应用研究

为避免对溶洞进行充填预处理,保证灌注桩成孔不塌孔、混凝土不扩散或少扩散,提出无溶洞处理双层网全套管灌注桩施工技术,将其应用于广州某岩溶地层灌注桩工程,并通过现场观测和检测验证施工技术的可行性。研究结果表明:1)在无需对溶洞进行注浆处理的前提下,双层网全套管灌注桩施工技术成功施工了245根桩基,未发生塌孔状况;2)全套管成孔属于干成孔,有利于精准判别溶洞的位置及跨度。基于此,提出在钢筋笼相应溶洞位置处安装钢网和尼龙网,有效解决了上提钢套管时混凝土流入溶洞的问题;3)施工完成后,进行单桩竖向抗压试验和低应变桩身完整性检测,证明了灌注桩质量可靠、满足设计要求。

局部双层网壳结构的静力特性分析

对局部双层网壳分别采用完全刚节点、完全铰节点 ,单层处采用刚节点 ,双层处采用铰节点 ,单双层连接处杆件一端刚接一端铰接的 3种计算模型 ,利用Anasys 5 5程序对其静力特性进行分析 ,以便确定一种较为合理的结构形式 。

波浪作用下双层网底鲆鲽网箱水动力特性的数值模拟

根据有限单元法建立了波浪作用下双层网底网箱的受力运动模型,通过数值计算求解双层网底的位移与倾角。先将上层网底与下层网底的计算值进行比较,然后,将双层网底网箱中下层网底与单层网底网箱开展对比分析。计算结果显示,在波浪周期内,双层网底网箱的2层网底能保持相对平行的状态。2层网底的位移与最大倾角随着波高与周期的增大而增加,并且2层网底的倾斜方向一致。在相同波浪条件作用下,下层网底的水平位移大于上层网底,二者垂直位移差异较小,下层网底最大倾角值大于上层网底。研究发现,当波高为15 cm、周期为1.4 s时,双层网底网箱的2层网底的倾角相差最大,但并未发生接触碰撞,网底可以保持相对稳定。此外,双层网底网箱的下层网底的最大位移值小于单层网底网箱,最大倾角值大于单层网底网箱。研究表明,当波浪一定时,双层网底网箱的最大锚绳力均大于单层网底网箱。

凯威特型局部双层网壳结构特性分析

本文探讨了凯威特型网壳局部双层形式的构成原则、几何特点 ,给出了五种典型的局部双层网壳形式 ,并对这些结构的几何非线性受力特征、经济指标等进行了深入的分析 ,并与对应的单层和双层网壳作了比较。根据分析结果 。

带肋局部双层网壳的失稳特征研究

应用几何非线性有限元理论,考虑大位移和轴力对刚度的影响,采用广义增量法,建立杆、梁、特殊梁(一端刚接一端铰接)组合适宜局部双层网壳构造特点的数值分析方法。对带肋局部双层网壳的稳定性状进行了深入分析,研究了刚度矩阵特征值、增广平衡矩阵最小奇异值、广义载荷等结构特征参数在第一临界点和后屈曲路径的变化特点,同时分析了结构参数、边界条件、解析模型的影响。根据分析结果,可得到对工程应用有指导意义的结论。

局部单双层网壳的初步优化

局部单、双层网壳结构的设计涉及截面、形状和拓扑优化。为满足初步设计对计算效率的要求,采用均匀设计法来实现结构的多级别优化。实验设计使用现有的网壳结构设计软件,对计算结果进行回归分析,得到指标(用钢量、变形、基频和最小非线性屈曲荷载)与变量(网壳矢高、单层部分范围和单层部分杆件设计应力比)之间的近似函数关系。求解简单的规划问题,得到变量之间的最优水平组合。一个点支承六边形局部单、双层网壳的比较设计说明了方法的效率和可靠性。

一些实际双层网络之间的合作涌现

为了说明多层网合作涌现及其双层网模型适用于更多领域的系统,报道了在高速-普通公路、大陆-香港电影、理论-实验高能物理科研、两个专业学生的手机联系、神经内分泌-免疫等5个双层网中出现的合作涌现。这些实际调研结果与该双层网模型的结论比较好地符合。

局部双层网壳结构的几何非线性分析

本文提出用子结构法解决具有刚接与铰接混合连接的局部双层网壳结构的几何非线性分析。该法简单方便地对局部双层网壳结构进行线性与非线性分析，能实现稳定性分析的载荷－位移全过程跟踪而无需单独推导刚接、铰接以及一端刚接一端铰接杆单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵，而且可以将平面问题与空间问题、刚接与铰接混合连接体系进行统一处理。算例表明，该法对于局部双层网壳结构的统一和整体分析是非常有效的。

双层网底鲆鲽网箱耐流特性的数值模拟

双层网底鲆鲽网箱的网底结构在水流作用下会发生倾斜与转动。为确保网底结构的安全,需对其耐流特性进行动力分析。为此,根据有限元法建立了流场中双层网底网箱受力的数学模型,通过计算机数值模拟对双层网底的最大位移与倾角进行研究,并将双层网底的计算结果与单层网底进行对比分析。模拟结果显示,随着流速的增大,上层网底与下层网底的倾角逐渐增加,并且两层网底的倾斜方向恰好相反。研究发现,当实际海区流速超过93 cm/s时,双层网底网箱的上、下两层网底会发生接触碰撞,从而影响网底的稳定。此外,双层网底网箱的下层网底位移要大于单层网底网箱,但其倾角却小于后者,这可能与双层网底网箱的上层网底设计有关。

设置改进型三重摩擦摆支座的双层网壳结构的地震响应分析

改进型三重摩擦摆隔震支座是一种新型隔震支座,通过在传统三重摩擦摆支座四角设置黏滞阻尼器得到。将这种隔震支座用于双层球面网壳结构中,分析设置固定铰支座、传统三重摩擦摆支座和改进型三重隔震支座的三种不同支座的网壳模型。通过地震响应分析,提取了杆件轴力、节点加速度、柱脚反力和支座位移时程曲线。结果表明:与设置固定铰支座的双层网壳相比,改进型三重摩擦摆支座的结构地震响应大大减小;与设置传统三重摩擦摆支座的结构相比,杆件轴力及节点加速度略有增大,但是能有效地减小支座滑动位移,克服了摩擦摆支座因滑移位移大而在建筑中的使用大大受到限制的缺点,改善了下部柱子偏心受压的情况。阻尼器的存在还使上部结构和柱子之间产生拉力,使柱子轴力减小,进一步说明改进型支座具有抗拔性,满足拉压型构造的要求。

输煤栈桥振动引起的双层网壳储煤仓疲劳损伤

针对封闭式储煤仓疲劳寿命估算方法存在的问题,以漳州后石某发电厂圆形储煤仓为工程背景,基于Miner累积损伤理论,采用有限元分析软件ANSYS Fe-safe,对输煤栈桥振动引起双层网壳结构的疲劳破坏进行了分析,得到了构件的疲劳寿命.结果表明:经过400万次循环加载后,结构发生了疲劳破坏,破坏区域主要发生在节点的焊缝处.研究成果为圆形储煤仓双层网壳结构的疲劳安全设计提供了一定理论依据,为悬挂结构未来的发展前景奠定了基础.

大跨度双层网壳钢结构受力分析与施工模拟研究

针对大跨度双曲网壳钢结构在施工过程中单元拼装及吊装量大、精度要求高等难点,在施工前根据设计图纸对施工过程进行模拟优化,对于保证大跨度双曲网壳钢结构屋盖工程的顺利施工以及建筑工程安全十分重要。本文以广东某国际会展中心主体超大跨空间钢结构为例,进行大跨度钢结构屋盖体系节点的受力分析,以及双曲网壳架单元吊装施工模拟。结果表明,吊装单元的施工模拟可以保证双曲网壳架单元吊装不变形及整体稳定性。此外,本文通过精准控制模拟三维坐标、实测三维坐标与控制点坐标拟合能够保证钢结构整体安装质量,节约工期,创造良好的经济和社会效益。

GSM-R系统双层网参数分析

介绍了GSM-R系统小区重选和越区切换的几个网络参数,根据GSM-R双层网的特点和测试数据分析了GSM-R双层网网络参数设置的一些问题,提出了对双层网优先级的看法和网络参数设置的意见。

双层网壳结构动力响应分析的修正反应谱法

为了使反应谱法分析大跨度空间双层网壳结构具有较高的精度,通过对该结构用反应谱法和时程分析法进行全面分析,找出反应谱法和时程分析法结果之间的差异,将回归理论引入其结果分析中,对如何得出修正系数以修正反应谱法得出的结果进行研究,从而提出一种修正反应谱的方法.通过实例分析可以看出,用这种方法得出的抗震分析结果具有较高的精度,说明此修正反应谱法适合于该结构形式的抗震分析,为该形式结构的工程抗震设计提供理论依据和指导.

局部双层网壳几何非线性分析

根据梁 -柱单元非线性有限元理论 ,采用弧长法与修正Newton -Raphson法相结合的迭代法 ,编制了网壳结构几何非线性分析程序 ,对不同矢跨比下单层网壳和局部双层网壳的静力稳定性能进行分析比较。

局部双层网壳结构设计

依据梁 柱单元非线性有限元理论 ,编制了网壳结构几何非线性分析程度 ,分析了不同矢跨比、不同双层杆件布置区域的两种跨度的局部双层网壳的静力、稳定特性 ,比较了变化规律 ,确定了不同矢跨比下 ,单层网壳边界处布置双层杆件的合理范围。

预应力拱支双层网壳的静力性能研究

双层曲面网壳在结构的稳定性方面较单层网壳有优越性,在一些跨度较大或支撑较弱的建筑中更多地采用双层曲面网壳结构。预应力拱支双层网壳结构体系是在综合双层网壳和预应力拱结构等优点的基础上,构思出的一种新型大跨空间结构形式。该文主要采用一算例讨论预应力拱支双层网壳结构在三种工况下的内力及变形特点等受力性能,显示出该新型杂交结构体系整体性能得到改善,具有一定的应用前景。

预应力拱支单双层网壳的受力性能研究

主要采用一算例对预应力拱支单双层网壳结构在两种工况下的内力及变形特点等受力性能进行了研究,得出该新型杂交结构体系整体性能得到了改善,且具有一定的应用前景的结论。

随机风荷载下双层网壳屋盖的矩稳定分析

为研究双层网壳屋盖各杆件在随机风荷载下的二阶矩稳定性,首先基于随机稳定理论,将杆件横向振动模拟为以振幅和相位角表示的二维马尔可夫过程,推导了杆件风致随机失稳边界方程;然后根据测压模型风洞试验结果拟合了网壳屋盖各杆件的风荷载功率谱,代入随机失稳边界方程可实现对各杆件的风致随机稳定性进行评价。数值计算结果表明,双层网壳屋盖的二阶矩稳定性受到风向、平均风速和杆件截面尺寸和弹性模量的影响。