水立方多面体空间钢架结构与ETFE膜结构探讨

北京奥运国家游泳中心(水立方)主体结构创造性地采用了由气泡理论衍生的新颖合理的多面体空间钢架结构,其屋顶和墙体全部采用了ETFE膜结构。目前,水立方是世界上规模最大的膜结构工程,介绍了这一新型多面体空间钢架结构的构成及其工作性能并阐述了ETFE膜结构的材料性能。

三层空间钢架模型模态试验的两种方法对比

为了研究三层空间结构动力性能的,采用单输入多输出的方法对三层空间钢架模型进行模态试验,并应用有限元分析软件ANSYS10.0建立钢架的有限元模型进行模拟模态分析。结果表明,由试验得出该模型的固有频率、振型、阻尼比等动力学参数与数值模拟结果基本一致。试验结果进一步验证了有限元模型分析的正确性。有限元模型能够很好的模拟结构的动力特性,利用数值模拟方法可以不制作实体试验模型就能研究结构的动力特性。

梁板柱和斜撑构成的超大桁架式空间钢架结构预制过程分析

文中通过对国内某海洋工程建造项目梁板柱和斜撑构成的超大型空间钢架结构预制过程中的相关技术要求分析,针对预制过程中的关键工序场地布置、场地要求、滑道块摆放、一体化施工步骤、技术要求、详细建造施工步骤等进行详细分析,总结出有效地建造过程控制要求,为后续海洋工程超大型空间钢架结构预制提供了宝贵经验。

结合梁式仰拱与空间受力钢架在大跨度土质偏压隧道初支设计上的运用研究

在大跨度土质偏压隧道施工中,初支结构承受较大的荷载,其结构受力非常不利。为解决这种不利状态下初支结构的受力安全问题,该文以重庆市火凤山隧道穿越斜坡回填土区段为研究背景,提出两项新的隧道初支设计方案,以优化仰拱结构和初支钢架的空间布置,实现对钢架受力的合理分配。通过与常规设计方案的数值模拟分析对比,得出新方案的受力特征。研究表明,新的初支设计方案,能够改善初支钢架结构内力20%至80%,并有效提高初支的安全性,值得在诸如大跨度土质隧道、浅埋偏压隧道等结构受力不佳的隧道项目中推广使用。

基于曲率模态差和模态置信的钢架损伤识别研究

运用曲率模态差法和模态置信准则同时对一个空间钢架进行损伤单元位置的判定和破坏程度的识别,并对这两种方法进行比较。以空间钢架为具体研究对象,对其进行损伤识别数值模拟,再用中心差分法计算出曲率值,将损伤前后的曲率模态值相减,得到曲率模态差值;通过模态振型的改变量的多少来判别损伤情况即模态置信准则识别方法。比较结果表明模态置信准则在单元发生小程度损伤时识别不了,而曲率模态差法可以识别,并且识别的阶数多于模态置信准则。

宁波华生国际家居广场三维弧形钢架施工监测

无线监测技术是近年发展起来的一种掌握结构实际受力状态的重要技术手段。在此介绍宁波华生国际家居广场工程三维空间弧形钢架的施工监测,通过对应力监测和挠度监测结果的分析,掌握了结构的实际受力状态,对类似工程具有一定的参考价值。

一种攀爬清洁机器人底盘优化设计研究

为提高平地楼道两用攀爬清洁机器人底盘刚度、强度和稳定性,减小结构重量,总结了平地清扫和不同楼梯角度下的攀爬清扫四种典型工况的工作特征。分析了攀爬清洁机器人的组成和工作原理,建立了各典型工况下工作载荷的数学模型。采用拓扑优化的优化设计方法,对机器人底盘结构进行优化设计,得到了底盘的最佳材料分布。基于空间钢架的有限元分析法,获得了底盘钢架的最大弯矩、最大扭矩、剪力和最大变形,并建立了底盘理论力学模型。采用了一种多目标自适应混沌粒子群优化算法(MACPSO),以底盘重量、最大应力和最大变形为目标函数,对底盘的主要参数进行优化设计。优化结果表明:攀爬清洁机器人底盘质量减小了54.2%,最大应力降低了17.5%,最大变形减小了28.5%,底盘质心位置前移了9.85%,提高了整机的刚强度和稳定性。

京沪高速铁路(京徐段)桥梁设计

京沪高速铁路京徐段纵贯京津和冀鲁两省,全长668.886 km,设计速度350 km/h,采用无砟轨道,跨越众多河流、道路、既有铁路,桥梁占正线长度的83%,特殊结构桥梁多。重点介绍京沪高速铁路京徐段常规桥梁桥跨布置、墩台选择、基础设计特点,特殊结构桥梁的桥梁类型、空间钢架及道岔梁的设计。

辛亥革命博物馆(新馆)结构设计

辛亥革命博物馆(新馆)为钢管混凝土柱-混凝土剪力墙组合结构,层3及屋盖部分悬挑跨度约为34m,采用1对钢桁架悬挑;局部外立面采用空间折板钢架,既作为幕墙支承骨架,又作为楼层竖向支承结构,并对其进行整体建模分析。采用MIDAS/Gen软件进行了楼板的舒适度验算,空间折板钢架结构的强度、变形和稳定计算。