某既有体育馆空间网架结构的检测与鉴定分析

基于北京市某体育馆工程实例探讨了既有空间网架结构的检测鉴定。根据现行钢结构检测技术标准及设计规范,对该空间网架结构进行检测并对其安全性和抗震性进行鉴定分析,为空间网架结构的检测鉴定提供了重要的理论价值和工程实用意义。

大跨度空间网架安装方案比选与施工技术研究

为了保证大跨度空间钢网架安装的安全性、经济性和高效性,以实际工程为例,通过对钢网架安装方案进行分析与比选,确定最优方案,并结合施工过程进行验算,顺利地完成了施工。

火灾后某空间网架分析与加固设计

某剧场网架局部因火灾进行检测及加固,现场调查和检测后发现,过火区域网架存在防火涂料厚度不足、焊缝缺陷及杆件局部屈曲等问题。采用SAP2000软件验算该网架在既有状态下的承载力,针对变形过大的杆件进行更换处理,螺栓球节点与杆件之间连接采用丝杆一抱箍或粘贴碳纤维布进行加固。

大跨度空间网架结构安装施工技术研究

本文以某项目大跨度空间网架结构的安装施工技术为探讨对象,该项目的一车间采用高空散装法,其超大跨度的筒壳网架结构具有104m的支座中心跨度和34.72m的网架拱顶中心高度。在机械配置方面提出了精密的要求,以适应高度和跨度的提升,避免受吊车作业半径限制和人工转移安装的问题。在节点设计方面采用了螺栓球和焊接球混合节点,为了保证焊接节点的空间坐标和平台各向的刚度搭设安装平台,并确保其纵向滑移,以适应更大范围的施工安装需求。考虑到成本和工期等因素的限制,方案和措施的选择变得尤为关键,增加了解决方案的复杂性。通过对项目的深入研究,本研究为大跨度空间网架结构的安装施工提供了有益的理论和实践指导。

基于深度学习的空间网架结构健康检测研究

随着空间网架结构的普及,结构的健康检测是一个亟需解决的问题.根据网架结构中杆件分布规律,传力明确等特点,设计一个29个节点,76根杆件的网架模型.对模型分别在完好状态与部分杆件损伤时采集节点响应时程曲线,并将曲线时程信息作为输入向量,构造损伤信息矩阵,采用深度学习算法分步建立深度学习网络,并进行训练.通过建立精简化的网络,对单杆与多杆损伤工况进行损伤位置和损伤程度的识别.结果表明:建立的网络可以很好地识别结构的健康状态,该网络对实际应用具有参考价值.

暗挖隧道空间网架混凝土初期支护受力特性研究

为解决城市软弱围岩浅埋暗挖隧道在施工过程中容易出现支护不及时、支护强度不足的问题,采用数值模拟和室内模型试验相结合的方法,对空间网架锚喷支护作用原理、承载力学特性展开研究,提出及时形成强力支护、实时承担围岩荷载的“及时高强支护”理念,创新性地设计出装配式空间网架支护结构及节点形式,建立高强度空间网架锚喷支护体系。结果表明:1)采用高强度的空间网架结构作为隧道初期支护,有利于改善应力应变状态,提高结构整体承载性能;2)在压弯荷载作用下,上主肢钢管受压率先进入屈服破坏,螺栓端板节点构件较无节点构件表现出更高的承载力及抗弯刚度;3)关于变形破坏模式,螺栓端板节点混凝土构件表现为跨中区域竖向裂纹发展破坏,无节点混凝土构件呈现出大范围的裂纹扩展规律;4)无节点混凝土构件具有较好的可变形能力,其极限承载力约为螺栓端板节点混凝土构件的1.2倍,而螺栓端板节点混凝土构件的抗弯刚度较高,对变形的控制效果更好。

基于Dynamo的空间网架可视化编程建模研究

为提高空间网架BIM模型创建效率与精度,将可视化编程与BIM模型创建相结合。基于Revit+Dynamo平台,以国内某体育馆空间网架结构为研究背景,编写了空间网架可视化编程建模程序,能够快速生成空间网架BIM模型,并介绍了可视化编程建模思路以及关键节点。研究结果表明,Dynamo可视化编程建模程序能够快速生成空间网架BIM模型,且网架螺栓球和杆件模型的尺寸和定位与实际图纸相符,空间网架BIM模型创建的效率与精度大幅提高。

高高原机场航站楼大跨度异型空间网架施工

西藏日喀则定日机场航站楼的整体造型宛如一只振翅欲飞的西域雄鹰,由于建筑造型和功能需要,局部屋面出现大跨度空间,屋盖采用大跨度异型空间网架结构体系。本文结合定日机场航站楼空间网架施工,对异型曲面空间网架施工进行阐述和探讨,力求结合工程实际加快进度、控制成本、保障安全、降低风险,为高高原机场或其他工程空间网架施工提供一定参考和建议。

某空间网架结构装修过程监测与数值模拟分析

为实现大跨度空间网架结构在施工过程中安全可靠,应力及位移监测尤为必要。以某会议中心大跨度空间网架结构装饰装修工程为例,通过ZX-SL-C16光纤光栅解调仪监测系统及Team Viewer远程控制计算机软件系统,实时监测杆件应变-应力变化,通过全站仪监测网架在施工过程中的竖向位移变化。对比监测结果与数值模拟结果,分析监测结果的可靠性,确定网架结构在装饰装修施工过程中的安全性。

大跨度空间网架整体提升安全风险评估

为建立异形双曲面钢网架整体提升施工安全评估方法,以对网架提升过程的风险控制措施的制定提供参考依据。研究将网架关键杆节点应力和变形作为控制要素,利用风险理论评估方法及数学统计法建立网架整体提升施工风险评估体系。根据被观测节点和变形划分风险因素集,利用层次分析法计算各风险因素集的影响权重。将风险等级按照灰类等级划分,结合白化权函数求解各个风险因素的灰色模糊评价权矩阵计算风险程度值X并确定风险等级。研究结果表明,层次分析法结合灰色模糊评价法可以更加精准地确定网架整体提升的安全风险等级。施工风险的精准确定可以为施工操作提供更多的参考。

地震作用下空间网架结构考虑损伤累积效应的弹塑性分析

考虑钢材的损伤累积效应和应变强化效应,应用塑性应变和能量耗损理论建立了钢材的损伤力学模型;在此模型基础上,推导了网架结构考虑损伤累积效应的单元弹塑性刚度矩阵和结构动力平衡微分方程,编制了相应的有限元分析计算程序,并对一空间网架结构算例进行了数值仿真分析。结果表明,考虑损伤累积效应对空间网架结构的弹塑性地震反应有着显著的影响,其中有损伤杆件的应力减小、应变增大;无损伤杆件的应力、应变均增大;在不同方向组合地震的作用下,考虑与不考虑损伤累积效应,网架结构的内力和变形趋势相同;不同的地震作用,考虑损伤累积效应时对网架结构的内力和变形的影响也较大。

测量模态不完整情况下空间网架结构的损伤识别

空间网架结构杆件数量庞大,自由度数目很多,要测得完整的模态数据有很大的困难。如何利用有限的测量信息对结构的损伤情况进行判断是一个实际的问题。对测量自由度不完整情况下网架的损伤识别,提出了两步法:第一,将测量的振型通过动力扩阶方法得到完整振型,利用模态应变能进行疑似损伤杆件判断;第二,利用最小二乘支持向量机对第一步判断的疑似杆件进行进一步的杆件损伤定位和定量。以一个空间网架结构为模型进行了数值模拟验证,结果表明对于测量模态不完整的网架结构损伤识别本文提出的方法是有效的。

基于纤维模型的空间网架支承体系的优化设计与分析

近年来,民用航空制造业的快速发展给大柱距空间网架结构带来新的契机。本文针对某大柱距厂房设计了无柱间支撑、柱间钢支撑和柱间消能支撑3种抗侧力结构体系。在此基础上,分别建立了3种结构体系的三维整体有限元模型,通过优化设计确立了钢支撑和消能支撑的具体设计参数,并进行了多遇地震作用下的弹性时程对比分析。最后,建立了结构弹塑性分析的纤维模型,对3种结构体系进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,对比研究了3种结构体系在大震作用下的倒塌机制。结果表明:采用纤维模型能够较为精确地进行结构的弹塑性时程分析;相较于不加柱间支撑结构体系,柱间钢支撑和柱间消能支撑结构体系在多遇地震作用下的结构层间位移分别衰减约32%和64%,在罕遇地震作用下的结构层间位移分别衰减约12%和46%,且均具有更好的倒塌机制。本文可供大柱距空间结构的设计与分析参考和借鉴。

基于神经网络的大型空间网架结构的有限元模型修正

本文提出了依据神经网络方法完成大型空间网架结构节点固结系数的识别,实现空间网架结构有限元模型修正的方法。文中,通过有效独立法优化配置有限数量传感器的安放位置。在此基础上,利用从优化位置处的结构时程响应中获取的结构自振频率和局部位移模态信息,本文建立了基于径向基神经网络的空间网架结构有限元模型修正的计算方法。数值仿真的计算结果表明,该方法能有效地用于空间网架结构的有限元模型修正。

大跨空间网架结构采用消能减震技术的研究

针对网架结构特点,提出采用粘滞流体阻尼器作为冗余杆件和粘弹性阻尼器替换原杆件两种方法对网架结构进行消能减震。以一正放四角锥网架为模型,对其采用消能减震技术前后结构地震响应进行对比结果表明,上述两种方法均可以有效减小网架结构的地震响应。同时,对阻尼器布置位置变化对减震效果的影响进行分析比较。

铅芯橡胶支座参数变化对大跨空间网架水平隔震效果的影响

提出在上部空间网架结构和下部支撑结构之间应用铅芯橡胶支座设置水平隔震层,可以有效地减小空间网架结构的水平地震响应。采用非线性时程分析方法计算了某大跨空间网架结构采用铅芯橡胶支座水平隔震前后的地震响应,研究了铅芯橡胶支座对网架结构水平隔震效果的主要影响参数,并详细分析了铅芯橡胶支座屈服力、屈服前刚度和屈服前后刚度比等三种设计参数的变化对水平隔震效果的影响规律,在此基础上给出了网架结构的水平隔震设计建议。

杆件去除与内力变更时空间网架结构的简捷计算法

本文采用矩阵位移法,引入初内力的概念,提出并建立了初内力准则方程式,再运用线性叠加原理来简化分析计算杆件去除与内力变更时的空间网架结构。这种简捷计算法在所讨论的工况下只要一次性的建立、分解和应用网架结构的总刚度矩阵,无须重复多次建立和分解总刚度矩阵,从而使计算工作量成倍地甚至几十倍地大幅度减少。特别是当网架结构多根杆件同时断杆、依次先后断杆、预应力及分期分批施加预应力时,采用本文方法可更方便地求得各工况全过程的网架内力、变位及其变化规律。文中附有多个算例,计算结果表明本文提出的简捷计算法是正确、可靠和有效的。

温度作用下空间网架的有限元计算

温度是影响结构受力的一个比较重要的因素 ,然而在现有空间网架设计时设计者一般对温度作用进行估算 ,很少对其进行精确设计 ,这在温差比较大的地区 ,将造成意想不到的严重后果 .本文在现有的空间网架程序基础上 ,增加了温度力的计算功能 ,并对一空间网架进行了温度力的计算与影响分析 .

BIM技术在空间网架建模与快速估价中的应用

网架结构因其空间性能良好使其在工程项目中的应用日益增多,但由于空间网架既要考虑外观造型又要分析结构受力,使得空间网架的工程量很难统计。针对上述问题,在介绍了空间网架的工程量计算和计价原则的基础上,以大连某项目的空间网架为例,阐述了如何利用BIM进行空间网架的建模和工程量统计,并利用BIM中的基础数据,使用符合本地规范要求的造价软件对空间网架的造价进行计算。从而明确了BIM技术在进行空间网架造价计算时的优势,为今后的空间网架快速估价提供便利。

空间网架结构边界约束对网架温度应力的影响

结合边界约束条件对网架温度应力的影响来探讨网架结构边界条件的选型。分析了网架结构在弹性约束、固定和强迫位移条件下的总刚度矩阵处理方法;介绍了网架结构在均匀温度场变化下,由于杆件不能自由的热胀冷缩而产生了温度应力,同时阐述了它的分析方法。并且根据有限元理论和Visual Basic 6.0编程语言编制了温度应力分析程序,针对具体的工程实例来探讨温度应力在边界的切线与法线方向约束条件分别选取固定、弹性、放松三种情况进行五种组合的条件下杆件温度应力的变化规律,从而确定了网架的边界形式,