斜拉索拱与索拱体系静动力性能的对比性研究

在索拱结构的基础上添加上部斜拉系统则构成了斜拉索拱结构,因此两种结构呈现出不同的受力特性。本文基于实际的工程背景,借助ANSYS建立斜拉索拱结构与索拱结构的有限元分析模型,在四种相同荷载工况作用下,对静力性能和动力性能,进行了结构参数的比较分析,得出了两者在力学性能的异同。结果表明斜拉索拱结构的受力特性优于索拱结构。

预应力索拱构件的受力性能研究

针对郑州国际会展中心展厅钢屋盖的施工阶段需要,将跨中预应力索拱构件单独建模,运用ANSYS对其预应力施加前后的受力性能进行分析,探索劲性格构拱、竖向腹杆和下悬预应力张拉索的内力分布特征,可供工程设计与施工参考。

预应力索拱结构选型及其受力特性分析

结合某体育馆预应力索拱屋架方案的设计 ,研究了预应力索拱结构的优选和有限元分析方法 ,比较了不同布索方案和拱脚抗推刚度对预应力索拱结构内力和变形的影响 ,并提出了一些具体的设计建议。

预应力索拱结构施工仿真与施工技术研究

某办公楼改扩建工程是在原结构顶部增加1层钢结构加层,屋顶采用预应力索拱结构形式。使用ANSYS软件对预应力索拱进行了施工仿真计算,分析预应力索拱结构在施工期间具有较强的非线性特性,根据仿真计算结果指导实际施工过程。还介绍了预应力索拱结构的施工技术,包括钢索张拉技术、应力监控技术等。

索拱组合结构的动力建模及其内共振分析

利用索拱组合结构连接处的位移协调条件及边界条件,建立索拱组合结构的简化运动学控制方程,利用Galerkin模态截断,得到索拱组合结构的多模态离散动力学方程;利用多尺度摄动方法,分析索拱组合结构可能出现的内共振模式,并对索拱组合结构的内共振行为进行数值模拟。研究结果表明:当索拱的结构设计参数值都在非共振区域时,索拱的动力耦合作用非常弱,索和拱的动力学性质可不考虑耦合作用进行单独分析;若索拱的结构设计参数值在共振区域时,索拱出现内共振,索和拱之间相互激励,能量不断地在索拱之间交换,振幅此消彼长,其最大振幅远大于非共振时的最大振幅。

郑州国际会展中心吊挂式索拱钢屋盖体系研究

郑州国际会展中心展厅钢屋盖结构采用空间吊挂式预应力索拱体系 ,满足了室内大空间、外侧大挑檐以及建筑造型奇特轻盈的要求。对该体系的结构布置、施工方案及施工过程危险受力阶段的结构性能进行了探讨。为提高结构的安全性、可靠性和经济性提供了技术依据 。

新广州站索拱结构性能研究

研究目的:新广州站房屋盖主要采用内凹式索拱结构形式,为全面了解和掌握索拱结构的受力性能及可能产生的5种影响,为施工图设计提供依据,特对此进行研究。研究结论:索拱采用两端弹性支座,拉索至拱身的高度h=0.6H,拱身截面取650×25时,索拱的受力综合性能较好;计算选取的2种索截面对索拱的受力影响不大;适当加大索的初始张拉力,有利于改善索拱结构在承受向上荷载的受力性能。总之索拱结构在向下的荷载作用下受力形式较为合理;但在向上的荷载作用下,拱身弯曲应力较大,支座水平反力增加,索拱变形也加大,拉索可能松弛。但可通过合理选择支座类型。

预应力索拱结构施工技术与试验研究

海关总署西配楼为5层混凝土框架结构,因建筑功能改变,需在原结构顶部新增一层。新增拱形屋顶结构形式为预应力索拱结构。首先简要介绍了预应力索拱结构,然后使用施工仿真计算方法对结构不同施工阶段进行模拟,对不同荷载工况下结构变形及应力进行了分析,校核了钢结构及预应力钢索选型,确定了施工时预应力钢索初始预拉应力。为对该结构形式进一步研究,选取了一榀预应力索拱结构进行了1∶1模型试验,模拟预应力钢索张拉过程。另外,介绍了预应力索拱结构的施工技术,包括钢索张拉技术、应力监控技术等,并提供了部分张拉转换件做法,可供类似工程参考。

索拱结构平面内弹塑性极限承载力研究

本文应用非线性有限单元法对索拱结构平面内弹塑性极限承载力进行研究。利用牛顿—拉弗森法和弧长法对荷载—位移平衡路径进行跟踪研究,研究了索对结构极限承载力的影响;分析中考虑了不同矢跨比和长细比等因素对索拱结构极限承载力的影响。通过对这种新型结构的分析和研究,从中获得了对索拱结构设计有益的结论。

索受外激励作用下索拱结构非线性动力学分析

研究索拱结构中索受外激励作用下索拱之间非线性动力学问题.利用已建立的索拱结构非线性动力学耦合面内运动微分方程,采用Galerkin方法把索拱结构的面内运动方程进行离散,然后利用多尺度法对离散的运动方程进行摄动得到索主共振情况下的平均方程,研究在索受到外激励作用下索振动对拱的振动产生的影响,同时对索拱结构内共振时的稳定、分叉及混沌情况进行了分析.结果表明:索某阶频率与拱某阶频率接近时可能出现内共振现象,能量在索拱之间相互传递,原本静止的拱也可能出现共振现象,共振频域区间内索拱振动将出现跳跃、分叉及混沌等复杂的非线性动力学行为.

索拱组合结构1:1内共振及其参数影响

研究土木工程中索拱组合结构的1:1内共振及其参数影响,可为拱桥施工中振动控制提供依据。利用索拱连接条件和边界条件,忽略索拱纵向振动,考虑索拱的几何非线性,运用Hamilton变分原理研究了拱出现主共振情形下索拱的1:1内共振问题,并建立了索拱的面内耦合非线性振动方程。运用Galerkin和多尺度摄动,以某拱桥施工中的结构为例,研究了索拱相互作用时的能量转换过程,数值模拟分析了索、拱主要参数对索拱幅频响应的影响。研究结果表明:结构体系产生内共振时,索拱的时程曲线呈现此消彼长的现象,能量在索拱之间相互转换,拱对索的振动影响更为明显;索、拱参数对索的非线性振动特性影响显著,对拱的振动影响很小。

预应力索拱体系在包头一机展览馆中的应用

通过预应力索拱体系在包头一机展览馆中的应用,对索中预应力值的确定、索张拉方式的选择以及索节点的处理作了一定的探讨;同时比较了预应力索拱体系和拱-柱体系的特点。分析结果表明,索拱体系的采用使得工程的用钢量大大减少。由于工程设计与施工紧密结合,使设计合理,施工也大大简化。

基于剪式单元的预应力索拱开合结构的分析研究

基于剪式单元,结合预应力技术,开发出适用于中大跨度的预应力索拱开合结构。并以60 m跨度的预应力索拱开合结构为例,采用通用有限元软件ABAQUS对其进行了运动过程分析、静力分析和整体稳定性分析,得到开启过程和闭合状态的受力特性,可为设计预应力索拱开合屋盖提供技术支持和参考。

国家会议中心二期项目索拱网壳屋面工程实践

国家会议中心二期项目屋盖投影尺寸约为456m×143m,其中中部拱形屋面区域局部采用玻璃天窗系统,根据建筑造型及天窗工厂化生产的需求,采用正向加双斜向平行螺旋线标准三角形网格的单层筒形网壳,并设置预应力拉索形成的索拱结构。网壳区域投影尺寸为252m×72m,通过固定、单双向滑动支座支承于下部结构。屋盖网壳跨度较大,钢结构外露,对结构构件尺寸、截面形式、位形控制等要求高。重点介绍了网壳形式比选、拉索对改善网壳承载力及提高刚度的影响、网壳稳定性分析、超长结构温度效应、屋盖系统与下部结构连接做法、复杂节点做法比选及分析,以及精细钢结构加工、安装、施工模拟及施工监测和索力检测与计算的对比情况。

索拱杂交结构及其在中山大学风雨球场中的应用

预应力索拱杂交结构是一种集受力合理、施工快捷、形式简洁、造型新颖等多种优点于一身的新型预应力结构形式。通过在中山大学珠海分校风雨球场中的应用 ,介绍了该种结构的建筑选型、受力特点、分析设计、构造特点等内容。

非节点集中荷载作用下索拱结构实例分析

索拱结构是大变形组合结构。本文对索拱结构在非节点集中荷载作用下的受力进行分析，并得出非节点集中荷载作用下，两节点间做成折线形拱比直线形拱受力性能好。

索拱结构体系参数分析

本文作者对索拱结构的特点,对索拱结构的受力参数,索截面、索的预应力值及矢高进行了计算分析,得出影响索拱结构刚度的关键因素为索的截面和索的预张力。

预应力索拱体系的研究与应用

随着会展建筑、体育场馆、共享空间等大跨度建筑在我国的蓬勃兴起 ,预应力索拱体系以其优越的力学特性越来越受到人们的重视 ;通过两个工程实例对预应力索拱体系的设计进行研究和探讨。

中山大学珠海校区风雨球场索拱结构预应力拉索施工

中山大学珠海校区风雨球场的平面尺寸为70m×105m ,采用索拱杂交结构体系 ,造型新颖壮观。施工中重点解决拉索节点构造、主索与斜索的安装和张拉方法、水平索的吊升与收紧方法等难点 ,摸索出一套安全施工的经验。

索拱吊挂轻型组合楼盖结构的静动力性能及张拉控制

采用有限元分析软件ANSYS对一种新型索拱吊挂轻型组合楼盖结构体系进行了静动力分析,并采用现场实测与计算机仿真分析相结合的方法对索拱吊挂楼盖的新型工艺进行了分析。结果表明,结构体系的基频较高,模态不密集;撑杆与拱型桁架梁连接处截面是索拱主要的控制截面;施工顺序影响整体结构的受力状态;张拉预应力索可以减小拱梁在使用阶段的单元应力,但在施工阶段,张拉预应力索却增加了拱梁的压应力,对结构产生了不利影响。