拱型波纹屋盖结构风致振动数值模拟研究

为研究拱型波纹屋盖结构在脉动风作用下的风振响应及位移风振系数,利用MATLAB语言编制波纹拱在不同跨度、矢跨比及支座约束情况下的风速数值模拟程序,得到各节点位置处风压时程,并将风压施加在有限元分析模型的单元上,利用ANSYS有限元分析软件对18m、30m跨波纹拱进行水平及竖向平均风、脉动风作用下的风振响应分析,得到了结构的风振系数.计算结果得出,结构在脉动风作用下位移的变形特点与相应平均风作用相一致,结构在脉动风作用下的各节点竖向位移大于在平均风作用下的位移,且水平脉动风作用下的竖向位移大于在竖向脉动风作用下的位移.风振系数随着结构的跨度增大而增大,支座约束为固支波纹拱的风振系数小于铰支波纹拱,因此提高结构刚度可以降低结构的风振系数.

拱型波纹屋盖结构在风荷载作用下可靠度数值模拟

为研究拱型波纹屋盖结构在风荷载作用下的可靠度,基于蒙特卡罗法和响应面法的基本原理,利用AN-SYS有限元分析软件对不同矢跨比、不同支座形式的18m、30m跨拱型波纹屋盖进行风荷载作用下的挠度可靠度及应力可靠度分析.从计算结果得出,当波纹板厚度相等时,波纹拱结构跨度较小、矢高比较小、支座约束较强,结构的可靠程度相对较高;在设计中要注意波纹板厚度、矢高比、跨度、支座形式对结构应力和挠度可靠度的影响;利用ANSYS分析结构可靠度速度较快、数据合理,分析结果为结构设计和应用提供参考依据.

拱型波纹钢屋盖结构基础的设计与分析

拱型波纹钢屋盖结构自重轻、拱脚推力大导致基础的偏心距较大,同时支承结构所受弯矩、剪力也较大,给基础和支承结构的设计带来一定的问题。从具体的工程出发,分别介绍了落地拱和下部连接框架结构时基础设计中的偏心问题及其影响因素,以及下部连接砌体结构时墙体的抗弯、抗剪问题,并对设计方法提出了建议。

槽型波纹板组结构的局部屈曲承载能力研究

槽型波纹板组构件是组成拱型波纹钢屋盖结构的基本单元,截面中由冷成型引起的不规则波纹状褶皱和残余应力,使其工作机理复杂,难以进行精确的理论分析.另外,截面板件的宽厚比已大大超过我国冷弯薄壁型钢结构技术规范规定的上限,其局部屈曲承载能力成为影响结构极限承载能力的主要因素之一.本文根据槽型波纹板组截面的特殊工作状态和边界约束条件,采用有限元方法对其局部相关屈曲特性进行了理论分析,并与足尺模型试验结果进行了比较分析,表明拱型波纹钢屋盖结构的极限承载能力取决于其在半跨均布荷载作用下槽型波纹截面板组的局部屈曲承载能力.

开敞式拱形波纹钢屋盖的风压分布及体型系数研究

利用CFD数值模拟技术,结合实际工程对建筑和结构各个方面的要求和限定,首先对开敞式拱形波纹钢屋盖下部支承结构的柱高和柱距两因素进行了变参数分析,从中可确认这两个参数对屋盖结构的风压分布影响不大。然后选定影响屋盖风压分布的3个主要参数:跨度、矢跨比和纵跨比,进行了三参数三水平正交试验分析。对大量的计算结果进行分析整理,得出此类结构上风压的分布规律,即风压在上表面分布比较均匀,具体表现为在迎风面为压力,在拱顶处和背风面为吸力,风压等值线在四周边缘出现集中;而在下表面两端由于旋涡脱落出现两个负压区,整体上表现为正压力。进一步了明确对此类结构风压分布影响显著的参数为矢跨比。最后参照我国现行《建筑结构荷载规范》的形式,给出了开敞式拱形波纹钢屋盖结构的风荷载体型系数,供设计施工人员参考使用。

粮库铁路罩棚的设计与常见问题探讨

粮库中的铁路罩棚及机械罩棚属大跨度特种结构工业建筑,在设计和施工中存在设计规范不确定、影响因素多、施工工艺复杂等问题。从粮库铁路罩棚的特点入手,阐述了此类结构的屋面、柱体以及基础的设计方法,分析了稳定性理论研究的缺陷,总结了失稳的原因,以期对今后此类工程的实施具有一定的指导意义。

铁路罩棚设计浅析及常见问题探讨

根据粮食储备库铁路罩棚的特点与设计形式,及在设计和施工中存在的设计规范不确定性、影响因素多样性和施工工艺复杂性等问题,综合分析了大跨度结构稳定性理论研究的缺陷,总结了铁路罩棚失稳的原因,为今后进行此类工程的设计、施工提供了理论依据。