宝石群单层折面网壳构形研究和简化杆系计算模型

深圳大运会体育馆、体育场的主体结构是由三角形网格组成,其外形如宝石群,为单层折面空间网壳结构。通过构形研究和机动分析,论证了宝石群单层折面网壳是一种满足几何不变性基本要求的静定空间桁架结构。通过研究圆形平面的宝石群单层折面网壳,提出了简化杆系计算模型及其计算方法,可精确求得网壳结构的内力和位移。在基本结构体系基础上,增设若干道环向杆件,改善宝石群单层折面网壳的受力特性。研究了宝石群单层折面网壳结构形体组成规律、受力特性、结构的简化计算方法和增加环杆的结构优化设计原则,有利于工程的初步设计和多方案结构分析比较。

基坑围护结构变形杆系有限单元法分析及有限元研究

基坑支护体系设计中,如何正确合理地预测围护结构的侧向水平位移非常重要。本文首先介绍了计算基坑围护结构侧向水平位移的杆系有限单元分析计算模型,并对合肥地铁二号线某车站的基坑支护体系标准段进行了分析。然后利用Plaxis 2D有限元软件建立了基坑开挖阶段支护体系的数值模型,并分别使用摩尔-库伦(MC)本构模型和Hardening-soil(HS)本构对土体进行模拟,对基坑围护桩的侧向水平位移进行了分析。最后将杆系有限单元计算结果及Plaxis数值计算结果与现场实测结果进行了对比分析。本文研究表明,当Plaxis数值模型采用HS本构模型模拟土体时,能够较为准确的预测基坑围护结构侧向水平位移;而采用杆系有限单元法预测基坑围护结构侧向水平位移时,结果较为保守。

葵花形开孔单层球面网壳的机动分析、简化杆系模型和计算方法

通过机动分析,论证了葵花形(指葵花形三向网格型)开孔单层球面网壳是能满足结构几何不变性基本要求的静定空间桁架结构.提出了简化杆系计算模型及其基本方程,精确求得网壳内力的递推计算公式和简便的位移计算公式.给出网壳支承在圈梁且需考虑与下部结构协同工作时的计算方法.在多种荷载工况和不同网壳矢跨比时作了参数分析和对比.本文的简化分析方法可方便地揭示网壳受力特性和主要内力、位移的变化规律,可为该类网壳结构的初步设计与多方案比较时采用.

网壳筒体—混凝土芯筒结构的分析方法研究

对网壳筒体—混凝土芯筒结构的受力特点进行了分析研究,提出了一种实用分析方法———用杆系结构近似模拟钢筋混凝土板。该方法在一定程度上解决了目前大部分结构计算软件不能有效地对网壳筒体—混凝土芯筒这种新型的高层建筑结构体系进行分析设计的问题。文中详细介绍了这一实用计算方法的理论依据、主要步骤和核心问题,并结合工程实例验证该方法在工程中的可行性。

环向折线形单层球面网壳及其结构静力简化计算方法

环向折线形单层球面网壳是单向折线形网架结构在曲面结构构形中的拓展,兼有双层网壳和单层网壳受力特性。通过结构构形研究和机动分析,提出了在轴对称条件下基本结构体系的简化杆系计算模型及其分析方法。为改善结构的受力特性,在基本结构体系的基础上,增设若干道环向杆件,形成环向折线形单层球面网壳的加强结构体系。通过算例分析,对比研究了在不同荷载工况下和厚跨比对结构体系受力性能的影响。研究结果表明:环向折线形单层球面网壳的基本结构体系是一种静定空间桁架结构;揭示了环向折线形单层球面网壳基本结构体系的组成规律、受力特性,给出了加强结构体系的合理加强方案;所提出的简化计算方法,可精确求解网壳的内力和位移。