钢管混凝土空腹结构的双重非线性简化分析方法

采用考虑剪切变形的Timoshenko梁的刚度矩阵,用抗剪刚度和抗弯刚度之比来考虑剪切变形对抗弯刚度的影响,得出空腹结构连续化成一根杆件的刚度矩阵。在单元刚度计算时,弦杆(或柱肢)和腹杆均采用了有效轴压刚度,考虑了空腹结构组成杆件的初弯曲对整体结构稳定的影响。采用FORTRAN语言编制了程序。算例表明简化算法计算结果与传统杆系模型有限元方法计算结果吻合良好,用于钢管混凝土空腹结构的极限承载力分析,可大幅度减少单元数,从而简化计算,节省机时。探讨了相关屈曲和剪切变形对钢管混凝土空腹结构极限承载力的影响。研究结果表明,随着长细比的增大,剪切变形影响逐渐减小,随着弦杆与腹杆的面积比的增大,剪切变形影响增大。对于钢管混凝土格构柱,当λ1>λ(λ1为柱肢长细比;λ为柱整体长细比)时,发生柱肢局部屈曲失稳;当λ1<λ时,发生整体屈曲失稳;在λ1=λ及其附近时,柱肢与整体的相关屈曲最明显。

空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用

随着城市化进程的推进,高层建筑在城市建筑群中的数量越来越多,其结构也越发复杂,但由于楼层越高,对建筑的抗震性、实用性、安全性也提出了更高的要求。因此,空腹桁架转换结构在高层建筑中得到了广泛应用。而基于当前高层建筑的发展趋势和建筑要求,深入了解空腹桁架转换结构及其在高层建筑中常用的形式、结构受力特点、设计和布置原则以及实际应用情况十分必要。基于此,本文旨在介绍空腹桁架转换结构的常见形式和应用范围、结构特点以及设计和布置原则,并以实际应用案例为基础对空腹桁架转换结构在高层建筑中的应用进行了分析。

空腹网壳结构的静力稳定性与极限承载力研究

针对空腹网壳结构的静力稳定性及其极限承载力问题,应用非线性有限元法进行了研究.采用特征值屈曲分析和非线性屈曲分析两种分析方式考查了空腹网壳结构的屈曲模态和失稳全过程,通过大规模的几何参数分析,计算得到了矢跨比、网壳厚度、腹杆截面等参数取不同数值时的结构极限承载力,并与单层网壳结构进行了对比.结果表明,空腹网壳结构以整体失稳为主,在用钢量相同的情况下极限承载力比单层网壳结构提高2.87倍.空腹网壳结构既具有单层网壳结构简洁美观,又有双层网壳结构的稳定性好和承载力高的优点,是一种优良的结构形式.

新型装配式蜂窝板空腹屋盖结构的承载力试验研究

为了全面评估由高性能金属蜂窝板以特定方式连接而成的新型装配式空间结构的拼接效果,研究该空腹屋盖结构的力学性能、破坏机理和极限承载力,设计制作了2个平面尺寸为1 m×3 m、结构高度为300 mm的空腹箱型足尺试件,进行极限承载力的理论分析及试验研究.结果表明,该结构具有较高的承载能力,体现了轻质高强的结构特性,其破坏形态主要表现为蜂窝板的面内压屈破坏,但若连接强度不足,将发生连接件先于蜂窝板压屈的不利破坏模式.不同模拟方法下箱型试件的对比分析结果表明,采用有限元耦合法模拟连接件的工作状态是简便可行的,为今后该类新型结构的分析设计提供了参考依据.

肋环型球面空腹网壳结构的静力性能分析

空腹网壳是由平板型空腹网架演化而来的新型曲面空间网格结构,形式多样.为了解其中肋环型球面空腹网壳结构在竖向静载作用下的力学性能,本文采用空间梁单元,在边界上、下弦节点均约束线位移时共计算了22个算例,讨论了矢跨比、网壳厚度、网格圈数等参数对其变形和内力的影响.分析表明,肋环型球面空腹网壳可看作是两个具有相同曲率中心的单层网壳通过竖腹杆连接而共同工作,其矢跨比不宜小于1/6,网壳厚度和网格圈数对结构力学性能的影响较小.本文还进行了这种结构与单层网壳的对比分析,表明其具有良好的技术经济指标.

肋环型球面空腹网壳结构的自振特性及参数分析

空腹网壳结构是由平板型空腹网架演化来的新型曲面空间网格结构,形式多样,具有良好的受力性能,且造型简洁美观,适应跨度更大.运用ANSYS有限元分析软件对肋环型球面空腹网壳结构进行了动力特性的研究,讨论了矢跨比、网壳厚度、腹杆截面尺寸、支座约束等参数对其自振特性的影响,得出了可用于工程实践的结论,对其抗震、抗风性能分析研究以及工程应用有参考价值.

新型多层钢筋混凝土空腹网架结构体系及模型试验的研究分析

本文介绍了一种新型多层钢筋混凝土空腹网架结构体系，该体系利用网架的空腹部分作为一个建筑层使用，这种集结构层与建筑层为一体的新型结构体系特别适用于大柱网与小柱网、大空间与小空间建筑功能相互交叉的多层建筑，具有广阔的发展前景。同时本文对一个两层钢筋混凝土空腹网架进行了模型试验，探索了该结构在竖向荷载、水平荷载及预应力作用下的受力特性。通过实测结果与理论结果的比较，验证了文［１］分析方法的正确性。

钢筋混凝土空腹夹层网状筒拱和筒壳结构的试验研究

钢筋混凝土空腹夹层网状筒拱和筒壳是将以抗弯为主的空腹夹层板按零高斯曲率(扁壳、柱面壳、筒拱)弯曲形成以抗压为主的空腹夹层壳与筒拱结构。对此项工程进行了现场非破坏性试验,结果表明,此种新型结构具有较好的安全度和优良的经济指标。

组合空腹板架结构的连续化分析

根据钢-混凝土组合空腹板架的构造特点,提出了此结构的连续化分析方法.采用具有三个广义位移的非经典平板理论,并考虑上下表层抗弯刚度,将组合空腹板架结构连续化为具有三层构造的夹层板.得到了拟夹层板的连续化分析的相关微分方程,并推导了矩形平面周边简支条件下高阶微分组的解,得到组合空腹板架结构在均布面荷载作用下的位移、应变、弯矩、剪力的表达式.

空腹夹层板结构体系在工程上的应用

空腹夹层板结构体系作为一种新型建筑结构体系,能够有效地降低结构自重,减少用钢量,并在装修时无需设吊顶,尤其在大面积楼盖施工过程中,采用大面积塑料模壳定型模板,可有效的降低施工成本,是值得推广的一种新型建筑结构体系。

空腹桁架结构在低周反复荷载作用下的试验研究

本论文通过对一个缩尺的空腹桁架结构模型试件的低周反复加载试验及其分析,研究空腹桁架结构在恒定竖向荷载和低周反复水平荷载共同作用下的破坏机理和抗震性能,包括破坏模式、极限承载力和滞回性能、耗能能力、刚度的变化情况、结构的延性等,并与一个混合桁架结构试件进行了对比。

某正交空腹网壳结构抗震性能分析

应用振型分解反应谱法和时程分析法对某正交空腹网壳结构进行常遇地震作用下的抗震分析。讨论在不同方向、不同维数地震波激励下正交空腹网壳结构的动内力分布特点。分析结果表明,计算结构地震响应时需按多向多维进行分析,振型分解反应谱法与时程分析法计算的轴力动内力系数基本一致,而弯矩动内力系数差别较大。

组合空腹板架结构自振特性研究

自振频率及对应的振型是结构的固有特性,也是承受动力荷载结构设计的重要参数。本文综合考虑钢—混凝土组合空腹板架结构的跨度、网格尺寸、构件尺寸等因素的影响,采用正交表L18(37),完成了在周边简支、周边固支、多点支承三类边界条件下的结构自振理论分析研究,得到了结构频率的变化规律及对应的振型分布规律。研究表明,影响结构自振特性的主要因素依次是跨度、剪力键高度和网格尺寸;在其他条件不变的情况下,周边固支比周边简支边界情况,结构基本频率平均提高80%,通过在跨中设置点支撑变为多跨结构,其自振频率大幅提高,接近于单跨对应的简支结构;结构自由振动以竖向振动形态为主,而当阶次较高(≥500)时,可能出现水平振动形态。另外,振型频率密集,变化集中在前9个振型,随振型阶次增加,频率增幅变小。

钢筋混凝土空腹夹层网状筒拱和筒壳结构的研究与应用

钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构是上世纪90年代中期由贵州工业大学研制出来的一种新的钢筋混凝土结构体系,而钢筋混凝土空腹夹层网状筒拱和筒壳是将以抗弯为主的空腹夹层板按零高斯曲率(扁壳、柱面壳、筒拱)弯曲形成以抗压为主的空腹夹层壳与筒拱结构。

建筑工程空腹夹层板结构施工工艺的改进措施

随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也得到了显著提升,同时人们对建筑结构的质量也提出了更高的要求。文章分析了空腹夹层板结构在我国建筑工程中的应用现状,阐述了空腹夹层板结构施工流程,并说明了空腹夹层板结构施工工艺的改进措施,包括改进的可行性、改进后的施工要点、工艺改进后的优点,以期为相关的建筑结构施工提供借鉴。

某项目的大跨度空腹密肋梁结构设计

本文梳理总结了广州市番禺区某项目大跨度空腹密肋梁结构设计的成果，设计过程中采用了实用分析计算方法、杆系有限元计算方法和实体有限元计算方法等三种方法进行分析。通过对三种计算方法的对比，研究了该种大跨度空腹密肋梁结构的受力特点。不同计算方法的分析结果表明：实用分析计算方法能够运用于实际工程中．且在对楼盖的竖向自振频率和舒适度进行了分析，说明该项目的大跨度空腹密肋梁结构能够满足舒适度的要求。

空腹桁架结构抗震性能有限元分析

本文主要探讨空腹桁架结构抗震性能的影响因素,总结出一系列规律,对后续的研究工作奠定良好的基础。

某空腹球面网壳结构静力特性分析

通过建立球面空腹网壳有限元模型,研究了球面空腹网壳结构在静荷载作用下内力分布规律,提取了该类结构的内力云图,然后总结分析了该类网壳结构内力特征,鉴于该结构的对称性,选取其中一榀具有代表性的空腹拱进行分析总结,对钢架的杆件内力进行对比,对该类结构的上弦杆,下弦杆和腹杆的内力特征对比,对该类结构设计提供理论依据。

高层建筑中型钢混凝土空腹桁架转换结构的应用解析

本文首先对空腹桁架转换结构的结构形式以及布置层建筑中型钢混凝土空腹桁架转换结构的应用,供有关人员参考。

济南某复杂综合体结构设计难点研究

济南某复杂综合体项目由两座约90m高塔楼+大底盘商业裙房+低区U形幕墙+高区拱形连桥组成,高区连体建筑采用铅芯橡胶隔震支座与塔楼相连,低区采用两端固定铰支座与塔楼相连,为大底盘多塔复杂连体结构。塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,高区拱形连桥采用钢结构空腹桁架结构体系,低区U形幕墙采用劲性索体系。针对工程特点,着重阐述了大底盘裙房不分缝可行性及低、高区弱连体的合理支座形式,提出了采用两端固定铰U形劲性索的弱连体新形式。结果表明:低区U形幕墙采用两端固定铰连接形式,高区连桥采用铅芯橡胶隔震支座连接形式均能较好地实现弱连接,保证塔楼和连桥的抗震性能。