正交正放单层鞍型网壳在强震下的失效研究

对跨度40m正交正放单层鞍型网壳在强震作用下的失效机理进行研究。通过典型算例探讨结构在强震作用下的响应特征,考察结构的节点位移、不同屈服程度杆件比例、不同失效程度杆件等多项结构响应随荷载强度递增的变化规律;可认为单层鞍型网壳在强震下发生明显的动力强度破坏,综合结构的典型响应提出一种失效极限荷载的确定方法。在系统参数分析的基础上,讨论高跨比、屋面质量、初始缺陷等因素对结构失效极限荷载的影响规律,并讨论考虑下部支承结构刚度因素对上部鞍型网壳强震失效极限荷载、失效模式的影响规律。

单层鞍型网壳的抗震性能分析

采用子空间迭代法计算单层鞍型网壳的自振特性,利用圆管截面空间梁系弹塑性本构关系,用时程分析法计算单层鞍型网壳的弹塑性地震响应,通过对SDAP和ANSYS有限元程序计算结果比较分析,总结出单层鞍型网壳的自振特性、地震内力响应及地震内力系数随参数的变化规律。

强震时单层K8型网壳结构非线性动力稳定分析

针对单层K8型网壳结构在强震时的动力稳定问题,应用非线性有限元理论进行了分析.计算得到单层K8型网壳结构在地震荷载作用下的动力响应,并用B-R准则判定结构的动力稳定临界荷载.结果表明,强震时单层K8型网壳结构易发生动力失稳,临界地震波峰值为0.7g,失稳的区域由第三环与径肋交叉处开始并向周围扩散直至结构坍塌.

单层倒悬链型叉筒网壳静力与稳定性研究

针对以倒悬链线作为交叉柱面准线的单层倒悬链型叉筒网壳,对其常见网格形式结构的静力与稳定性进行比较,得到了结构最佳网格形式.在此基础上,将单层倒悬链型叉筒网壳与圆弧型叉筒网壳进行了静力性能与稳定承载力对比,研究了倒悬链型叉筒网壳的稳定性,包括屈曲模态及杆件截面尺寸、结构几何缺陷、荷载不对称分布与支座约束形式等对结构极限承载力的影响.结果表明,单层倒悬链型叉筒网壳三角形网格形式结构性能最佳;该结构相比圆弧型叉筒网壳具有明显的优越性;初始缺陷对结构稳定性影响较为显著,计算时应考虑1/300跨度的初始缺陷峰值;结构对不对称荷载作用较为敏感;矢跨比为0.50时,网壳的稳定性最好,为最优矢跨比.

施威德勒型单层球面网壳的固有振动特性及非线性屈曲研究

推导了施威德勒型单层球面网壳的结构动力平衡方程,分别讨论了该结构在线性和非线性情况下的特征值控制方程;对该结构进行固有振动分析,通过数值试验研究典型模型的自振频率和振型;将特征值屈曲分析的模态作为初始几何缺陷,通过几何非线性屈曲分析得到非线性屈曲荷载。结果表明:非线性特征值屈曲荷载小于相应的线性屈曲荷载,仅对该结构形式进行整体线性稳定分析是偏于不安全的,有必要进行非线性稳定分析。

单层鞍型网壳在地震作用下的动力稳定分析

根据网壳结构的动力稳定判别准则，分析了单层鞍型网壳在Ｐａｓａｄｅｎａ波（取不同时间压缩比）作用下的稳定性能，并将其动力稳定临界荷载与静力临界荷载相对比，得出了一些重要结论。

单层鞍型网壳频谱特性分析

采用有限元软件ANSYS系统地研究了单层鞍型网壳结构的自振特性,分析了不同屋面荷载、不同高跨比、不同跨度下单层鞍型网壳自振频率及振型的变化规律,并利用了线性谐响应分析的方法探讨了其对频域上不同频率激励荷载的敏感程度,得出对工程实际有建设性意义的结论。

内爆炸下单层网壳的破坏模式和泄爆阀值研究

采用有限元通用软件LS-DYNA建立数值仿真模型,对K8型单层网壳在内爆炸下的破坏模式进行数值分析计算,研究了不同参数对网壳的影响。同时根据不同工况下围护结构的破坏特点,对围护结构的失效模式进行分类,并引入了结构泄爆阀值的概念,计算出了不同失效模式下的泄爆阀值。研究结果表明,结构中心发生爆炸不利于泄爆,连接件与炸药量对围护结构破坏模式影响很大,合适的连接件刚度可以使围护结构先产生泄爆口,降低结构的爆炸响应,减小主体结构的损伤程度。得出的泄爆阀值与连接件刚度间的关系,可为K8型凯威特单层网壳的抗爆设计提供参考依据。

施威德勒型单层球面网壳结构抗火的非线性有限元分析

根据ISO-834标准升温曲线与结构钢强度和刚度随温度的变化曲线,采用非线性有限元法对不同的矢跨比的施威德勒型单层球面网壳结构进行了抗火分析,得到了一些结果,可为经济、科学的结构综合防火设计提供理论依据.

子午线型单层网壳在大型储罐顶盖应用中的规范执行问题

针对国内石油化工行业大型储罐固定顶盖广泛应用的子午线型穹顶单层钢网壳所采用的设计规范之间存在着衔接上的空缺点,特别是在网壳结构设计的安全系数取值上存在着较大差异的问题进行了分析讨论,提出对于储罐顶盖采用子午线型穹顶单层钢网壳及其它各类网壳时,应以网壳结构设计规范为主,合理取用安全系数。

蜂窝网格型球面网壳的非线性稳定性研究

针对单层蜂窝网格型球面网壳利用有限元软件ANSYS对其进行了非线性稳定性研究.首先对两类蜂窝网格型球面网壳的稳定性能进行对比分析,确定了一种比较合理的网格布置形式.然后进行参数分析,分析了跨度、矢跨比、网格大小、初始缺陷、荷载不对称分布和材料非线性对网壳稳定性的影响.研究发现:在两类蜂窝网格形式的球面网壳中,网格Ⅰ型的整体稳定性能更好;分析建议其跨度不宜大于40m,矢跨比取0.25左右,杆件长度取2m左右,此时网壳整体稳定性较好,材料利用率较高;材料非线性对单层蜂窝网格型球面网壳的稳定承载力影响显著,考虑材料非线性后,网壳稳定承载力下降达50%;网壳对初始缺陷非常敏感,其理论最大缺陷值为跨度的1/150,此时网壳极限承载力最大下降达52%左右;网壳结构对荷载不对称分布不敏感.

三向单层椭圆抛物面网壳动力稳定分析

对三向单层椭圆抛物面网壳结构在地震力作用下的稳定性进行研究,包括X向地震、Y向地震、Z向地震以及XYZ三向耦合四种情况。研究表明竖向地震力作用下的失稳临界荷载较高,在水平向地震力作用下次之,在三向地震力作用下最低。

大跨度单层网壳结构的抗震设计——以上海吴淞口国际邮轮客运中心大楼为例

上海吴淞口国际邮轮客运中心大楼下部采用的钢结构屋盖为大跨度空间单层网壳结构,采用箱型截面肋环型单层网壳结构体系。通过空间有限元结构设计软件对其建模计算分析。鉴于本工程的重要性,抗震设防目标从“中震可修”提高到“中震弹性”,文章主要介绍结构的动力特性,分析地震作用。

K8型网壳结构模型稳定矢跨比试验与应用探讨

伴随着建筑审美的不断发展,具有造型丰富、空间跨度大等诸多优势的网壳结构成为了应用最为广泛的空间结构之一。提升网壳结构的稳定性是当前研究的热点,且针对网壳结构杆件缺陷研究较为少见的情况,基于此,通过探索不同矢跨比对杆件屈曲K8型单层球面网壳结构稳定性所产生的影响从而优选最佳矢跨比。研究结果显示,在地震荷载作用下不同的矢跨比对网壳结构稳定性造成的影响是有明显差异的,矢跨比为0.4时K8型单层球面网壳结构的稳定性最好。

某大跨度空间钢结构屋面的结构方案选型

大跨度空间钢结构的结构方案选型是一个综合性的多目标决策问题。为了阐明结构方案选型阶段的设计思路,以某大跨度空间钢结构屋面项目的结构方案选型为例,依照建筑造型设计要求,从建筑适应性、结构受力合理性、施工可行性和经济性方面对多种结构方案的优缺点进行对比。结果表明,适用于该工程的最优结构方案为三向网格型单层球面网壳结构。

基于Kiewitt-8型单层球面网壳的一维地震动强度参数研究

选择合适的地震动强度参数可降低与结构响应相关分析结果的离散性,为得到较为合适的描述Kiewitt-8型单层球面网壳地震响应的地震动强度参数,对常用地震动强度参数的考虑因素进行分析,按是否考虑结构动力特性将其分为地震动绝对强度和地震动相对强度(基本模态的加速度反应谱值)Sa(T1);对Kiewitt-8型单层球面网壳分别进行大量的水平一维和竖向一维地震时程响应分析,计算地震动强度参数与结构响应的相关系数。结果表明:地震动相对强度参数在水平方向上与地震动绝对强度参数相比能较好反映地震作用对结构的影响,但在竖向存在局限,与结构响应不具有较好的相关性。此外,控制结构最大竖向响应振动模态的振动周期通常是未知的。通过对Sa(T1)局限产生的原因进行分析,提出了一种可用于工程的地震动相对强度参数即敏感频率反应谱值Sa(fp),该参数在水平向和竖向表现出了更好的与结构响应的相关性。

基于虚拟激励法的贝壳型单层网壳风振响应研究

基于虚拟激励法,利用风洞试验所得体形系数,通过对ANSYS有限元软件包二次开发,对于家堡火车站站房单层贝壳型网壳进行频域的风振响应分析,得到结构在0°风向角下的位移风振系数,并与时域分析结果进行对比,两者吻合较好.同时研究了结构风振系数随风荷载频率上限的变化关系,为进一步深入研究结构风振响应分析方法奠定基础,所得结果为实际工程等效风荷载的确定提供有效指导.

地震作用下肋环斜杆型单层球面网壳结构的动力稳定性

基于全过程非线性动力反应时程分析方法,采用实用的动力稳定性判定准则,以肋环斜杆型单层球面网壳结构为研究对象,系统地分析其在地震作用下的动力稳定性能.分别考虑了地震输入维数(水平、竖向、三向)、材料非线性、结构阻尼、初始几何缺陷、杆件截面面积、矢跨比、屋面荷载、支座条件和不同地震波(EL-Centro波、Taft波、天津波)等参数的影响,分析表明,考虑多维地震输入对单层球面网壳动力稳定性分析非常必要,不同地震波对单层球面网壳结构的动力稳定性影响程度不同,将其计算结果与K型网壳结论对比,得出了一些有意义的结论,可为网壳工程设计提供参考.

冲击荷载下K6型单层网壳结构抗冲击设计方法研究

为了提高网壳结构的抗冲击安全性能,控制网壳的破坏强度,对K6型单层网壳结构的抗冲击设计方法展开研究.首先,通过非线性静力承载力计算和灵敏度分析获得结构的关键杆件分布;然后,结合结构的冲击响应特性,提出网壳结构的抗冲击防护措施,并进行冲击作用分析;最后,从结构冗余度和抗冲击性能两方面对防护设计效果进行验证.研究表明:K6型单层球面网壳结构中的第二、三环附近是个临界区域,位移一旦超过该部位,结构刚度会急剧削弱,塑性发展程度十分严重;整体加强法可以对单层网壳结构起到较好的抗冲击效果,增大杆件直径更加有效;补强高灵敏度的构件,能够从一定程度上提高网壳结构的冗余度,在用钢量增加不多的情况下有效提高结构的抗冲击能力.

超新星遗迹

许多恒星在演化历程的最后阶段以剧烈的超新星爆发结束自己的一生。一次超新星爆发释放的能量约为10^(44)焦,相当于太阳在一百亿年中辐射能量的总和。爆炸形成的冲击波和爆炸抛射物与周围物质相互作用,产生温度为几百万开到几千万开的高温气体,以及速度近乎光速的高能粒子。有些超新星爆发还会留下一个致密天体——中子星或黑洞。这些高温气体、高能粒子,或其中包含的致密天体统称为超新星遗迹。