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500m口径射电望远镜(FAST)索网结构风致破坏概率评估
1
作者 杨洋阳 李宏男 +2 位作者 李超 李庆伟 付兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1-8,22,共9页
大跨空间索网结构风敏感性突出,极易遭受风荷载影响。针对目前缺乏此类结构抗风性能评估方法的问题,以大跨空间索网结构FAST为例,提出一种基于实测风场数据的风致破坏概率分析方法。采集1971年~2020年结构所处地区的大量实测风速数据,... 大跨空间索网结构风敏感性突出,极易遭受风荷载影响。针对目前缺乏此类结构抗风性能评估方法的问题,以大跨空间索网结构FAST为例,提出一种基于实测风场数据的风致破坏概率分析方法。采集1971年~2020年结构所处地区的大量实测风速数据,通过概率分布拟合建立场地的风灾危险性模型。建立FAST的精细化有限元分析模型并模拟风荷载时程输入,采用非线性动力时程分析对结构的风振反应进行计算,基于概率性需求模型绘制易损性曲线。最后,结合得出的风灾危险性和结构易损性,计算得出FAST结构在所处场地实际风灾环境中的破坏概率。研究表明:该地极限风速为17m/s,风速在0~10m/s的概率最大;在120°、210°和300°风向角下,下拉索均为易损构件,210°风向角上吸风对索网结构最不利;在最不利风向角下,结构达到轻微破坏、中等破坏和严重破坏的总破坏概率分别为1.8359×10^(-4)、1.1499×10^(-5)和1.3202×10^(-6)。 展开更多
关键词 FAST 索网结构 风灾危险性 风致易损性 破坏概率
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椭圆鞍形单层正交索网结构解析计算方法与形态优化
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作者 王博厚 孙逊 方立新 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期103-113,共11页
常见的单层正交索网结构由马鞍面和椭圆柱面相切而成,该类型结构在国内外的大型场馆、公共建筑中得到广泛应用。该文提出一种连续化解析计算方法,以求解椭圆鞍形单层正交索网结构的变形、内力和最优形态,求解过程中仅需解一元方程。计... 常见的单层正交索网结构由马鞍面和椭圆柱面相切而成,该类型结构在国内外的大型场馆、公共建筑中得到广泛应用。该文提出一种连续化解析计算方法,以求解椭圆鞍形单层正交索网结构的变形、内力和最优形态,求解过程中仅需解一元方程。计算方法利用平衡方程、变形协调方程,以竖向位移为未知量,推导了正交单层索网连续化计算公式,采用伽辽金法求得近似解。在此基础上,以外环梁平面内弯矩最小为优化目标,以中央承重索垂度为优化变量,以索力、竖向位移和矢跨比为约束条件,利用外环梁弯矩计算公式,通过求解方程得到结构的最优形态并给出优化流程。最后对一个简单算例分别采用有限元法与解析法计算,验证了解析法所得位移、索力、外环弯矩和形态优化结果的准确性。在结构初步设计阶段,利用该解析计算方法,可快速得到荷载态下结构的位移、受力情况和最优形态,避免了有限元法编程、反复试算的繁杂过程。 展开更多
关键词 单层索网结构 解析解 连续化理论 形态优化 有限元
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西安国际足球中心索网结构缩尺模型静载试验研究
3
作者 闫鹏飞 李存良 +3 位作者 刘博东 郝际平 袁鑫 贾子文 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第10期74-87,共14页
为了研究索网结构静力荷载下的内力和变形特点,按照1∶10比例设计制作了西安国际足球中心的缩尺模型试件,采用新型空间结构水重力点阵加载系统逐级控制加载,以及DACS-Measure现场测量系统,分别对该模型上半跨、右半跨及全跨进行了分级... 为了研究索网结构静力荷载下的内力和变形特点,按照1∶10比例设计制作了西安国际足球中心的缩尺模型试件,采用新型空间结构水重力点阵加载系统逐级控制加载,以及DACS-Measure现场测量系统,分别对该模型上半跨、右半跨及全跨进行了分级静力加载试验。试验结果表明:新型空间结构点阵自动同步加载系统能实现任意比例、多点同步精确加载,普遍适用于各类空间结构加载试验;在不同加载模式下,索网竖向变形随荷载增加均基本呈现线性变化,且最大变形发生在索网洞口边缘处;上半跨荷载、右半跨荷载及全跨荷载下索力最大位置均位于索网中轴偏右位置处。研究成果可为我国以后此类索网结构的加工制造及施工应用提供技术参考。 展开更多
关键词 索网结构 马鞍形双曲面 缩尺模型 试验研究 静力加载
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某单层索网结构健康监测系统设计及实施
4
作者 张羽 《福建建设科技》 2024年第3期35-37,共3页
本文旨在设计并实施一种针对单层索网结构的健康监测系统。以某体育场马鞍形屋盖索网结构在施工及运营期间结构健康监测项目为例,基于有限元数值模拟结果、结构施工方案和现场条件制定监测方案,详细规划了应力与变形测点分布,并优选监... 本文旨在设计并实施一种针对单层索网结构的健康监测系统。以某体育场马鞍形屋盖索网结构在施工及运营期间结构健康监测项目为例,基于有限元数值模拟结果、结构施工方案和现场条件制定监测方案,详细规划了应力与变形测点分布,并优选监测设备及监测方法进行现场实施。结果表明,监测数据与理论计算结果基本相符,监测系统能够满足项目监测需求。本项目可为索网结构健康监测系统设计提供借鉴。 展开更多
关键词 结构健康监测 索网结构 测点布置
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形状记忆索网结构模型建立及实验研究
5
作者 潘逢群 蒋翔俊 +2 位作者 杜敬利 刘佳 范叶森 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期2186-2193,共8页
针对星载索网结构天线在轨运行时由于空间环境导致的型面精度降低的问题,提出形状记忆索网结构。将形状记忆合金丝与索网结构进行集成,构成形状记忆索网结构。利用形状记忆合金丝的相变特性对索网结构反射面进行调整,以改善其在轨性能... 针对星载索网结构天线在轨运行时由于空间环境导致的型面精度降低的问题,提出形状记忆索网结构。将形状记忆合金丝与索网结构进行集成,构成形状记忆索网结构。利用形状记忆合金丝的相变特性对索网结构反射面进行调整,以改善其在轨性能。利用2.2 m索网结构模型开展了常温实验和高低温实验。实验结果表明,常温环境下,形状记忆合金丝对索网结构型面精度的调节能力比较稳定;高低温环境中,与普通索网相比,形状记忆索网结构型面精度较高,形状记忆合金丝对索网结构反射面具有一定的调节作用。 展开更多
关键词 形状记忆索网结构 热变形 反射面调节 常温实验 高低温实验
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随机地震作用下伞型索网结构抗震可靠度研究 被引量:2
6
作者 张邦爱 卓小丽 《公路工程》 2023年第1期141-148,共8页
针对目前在索网结构随机地震作用下可靠度分析中未考虑地震激励的非平稳性与索网结构非线性的耦合作用的问题,基于非平稳地震动过程模拟的谱-随机函数方法,生成584条随机地震动样本并输入至ANSYS有限元模型中,采用概率密度演化方法(PDEM... 针对目前在索网结构随机地震作用下可靠度分析中未考虑地震激励的非平稳性与索网结构非线性的耦合作用的问题,基于非平稳地震动过程模拟的谱-随机函数方法,生成584条随机地震动样本并输入至ANSYS有限元模型中,采用概率密度演化方法(PDEM)分析其在随机地震作用下的响应,结合等价极值分布思想计算了动力可靠度。以某伞型索网结构为例,计算结果表明:采用概率密度演化方法对伞型索网结构进行随机地震动分析,其响应均值和标准差与10000次Monte Carlo抽样得出的结果拟合较好,相对误差二范数分别为1.03%和3.01%,均在误差范围之内;以伞型索网结构最大节点位移限制为0.3 m作为失效指标,在8度设防地震作用下,II、III、IV类场地条件下结构可靠度依次为2.6874、2.3252、2.1540;结构的动力可靠度为0.7104。 展开更多
关键词 索网结构 非平稳性 随机地震 PDEM 动力可靠度
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国家速滑馆大跨度马鞍形索网结构关键施工技术 被引量:19
7
作者 张晋勋 高树栋 +5 位作者 王泽强 王中录 张怡 毛杰 张雷 冀智 《施工技术》 CAS 2019年第24期41-44,48,共5页
国家速滑馆屋盖为大跨度马鞍形单层双向正交索网结构,支撑于周圈钢环桁架上,并在环桁架外侧设置幕墙拉索。针对国家速滑馆屋盖跨度大、拉索数量多、规格和内力大、承重索和稳定索采用双索等技术难题,从安装方法选择、施工仿真分析、容... 国家速滑馆屋盖为大跨度马鞍形单层双向正交索网结构,支撑于周圈钢环桁架上,并在环桁架外侧设置幕墙拉索。针对国家速滑馆屋盖跨度大、拉索数量多、规格和内力大、承重索和稳定索采用双索等技术难题,从安装方法选择、施工仿真分析、容差配合设计与施工、提升和张拉技术和施工监测等方面进行研究,总结出国家速滑馆屋面索网结构施工成套关键技术,为工程的顺利施工奠定基础。 展开更多
关键词 索网结构 提升 张拉 屋盖 钢桁架
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动力松弛法在索网结构形状确定中的应用 被引量:23
8
作者 叶继红 李爱群 刘先明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第6期14-19,共6页
提出一种改进的动力松弛法 ,用于对索网结构进行形状确定。同经典的动力松弛法相比 ,它的计算效率更高 ,适用范围更广 ,可用来分析短程线型、均匀网格型和柔性边界型索网的形状确定问题。另外 ,改进的动力松弛法的有关参数 。
关键词 动力松驰法 索网结构 形状
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索网结构静力分析的动态松驰法 被引量:7
9
作者 陈树辉 林文静 +1 位作者 许光耀 黄建亮 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期34-37,共4页
应用动态松弛法 ,计算索网结构的位移和拉力。根据理论分析 ,给出时间增量和阻尼系数的一个取值公式 ,从而解决了以往凭经验选取这两个重要参数的困难。
关键词 静力分析 索网结构 动态松弛法 阻尼系数 初始几何形状
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广东佛山世纪莲花体育场屋盖索网结构施工仿真分析 被引量:8
10
作者 吴文奇 刘航 +1 位作者 李晨光 游大江 《施工技术》 CAS 北大核心 2008年第5期26-29,共4页
广东佛山世纪莲花体育场屋盖采用索膜结构,屋盖索网为轮辐式。结合结构特点,采用整体提升方案进行屋顶索结构安装,并介绍了其安装方案。采用有限元分析软件ANSYS10.0,对整体提升施工进行全过程仿真计算,并对工装索、脊索、谷索、内环索... 广东佛山世纪莲花体育场屋盖采用索膜结构,屋盖索网为轮辐式。结合结构特点,采用整体提升方案进行屋顶索结构安装,并介绍了其安装方案。采用有限元分析软件ANSYS10.0,对整体提升施工进行全过程仿真计算,并对工装索、脊索、谷索、内环索索力变化及内环索竖向位移进行分析。结果表明,采用先整体提升后安装并张拉径向索的方案可以保证环向索及整体结构内力分布均匀。 展开更多
关键词 索网结构 施工仿真 整体提升 初始缺陷长度
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索网结构找形平衡形态弹性化与零应力态分析 被引量:7
11
作者 陈务军 张丽梅 董石麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期523-527,共5页
提出了索网分析全过程的6个状态:初始几何态、找形平衡态、弹性平衡态、零应力态、预应力态、荷载态,5个分析过程:找形分析、弹性化分析、预应力分析、逆分析、荷载分析,阐述了各状态参数,论述了各分析过程数学模型.结果表明:索网理想... 提出了索网分析全过程的6个状态:初始几何态、找形平衡态、弹性平衡态、零应力态、预应力态、荷载态,5个分析过程:找形分析、弹性化分析、预应力分析、逆分析、荷载分析,阐述了各状态参数,论述了各分析过程数学模型.结果表明:索网理想零应力态一般不存在,在结构分析中可采用近似假设零应力态;根据弹性平衡态,采用逆分析法可得到合理近似零应力态.另外,介绍了ANSYS/EASY软件索网分析过程和方法,比较了两者零应力态的数学模型.最后,通过2个索网算例,验证了不同零应力态在预应力分析后的平衡预应力态的较大差异. 展开更多
关键词 索网结构 平衡形态 弹性化 零应力态 逆分析
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索网结构几何非线性分析的增量理论 被引量:9
12
作者 沈祖炎 高振锋 张其林 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1996年第4期357-362,共6页
采用修正的Lagrange坐标的描述法,使用直杆单元分析了索网结构在荷载下的几何非线性.计算结果表明,该方法计算量少,能够使用于复杂索网结构的大跨分析,对于短索单元具有足够的计算精度.
关键词 索网结构 几何非线性 直杆单元 增量理论
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线性强化材料索网结构的非线性振动分析 被引量:5
13
作者 吴晓 杨立军 +1 位作者 黎大志 文会军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期161-166,共6页
研究了线性强化材料索网结构的非线性振动。在考虑温度变化的基础上,研究了线性强化材料索网结构存在几何非线性变形的振动问题,利用Galerkin原理及改进的L-P法求出了线性强化材料索网结构非线性振动的近似解,讨论分析了温度、线性强化... 研究了线性强化材料索网结构的非线性振动。在考虑温度变化的基础上,研究了线性强化材料索网结构存在几何非线性变形的振动问题,利用Galerkin原理及改进的L-P法求出了线性强化材料索网结构非线性振动的近似解,讨论分析了温度、线性强化、振幅等因素对线性强化材料索网结构非线性振动固有频率的影响。 展开更多
关键词 线性强化 索网结构 非线性振动 温度
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玻璃幕墙中主体结构对单层索网结构风振响应的影响研究 被引量:8
14
作者 吴丽丽 王元清 石永久 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期97-101,112,共6页
点支式玻璃幕墙单层平面索网结构是一种较典型的风敏感结构,目前对在风荷载作用下,索网结构与主体结构的相互作用问题的研究甚少。采用随机模拟时程分析方法,通过改变主体结构特性、索网结构特性及两者的相对位置关系等多种方式,研究索... 点支式玻璃幕墙单层平面索网结构是一种较典型的风敏感结构,目前对在风荷载作用下,索网结构与主体结构的相互作用问题的研究甚少。采用随机模拟时程分析方法,通过改变主体结构特性、索网结构特性及两者的相对位置关系等多种方式,研究索网结构和主体结构共同工作时的风振响应特性,并与索网单独受力时的风振响应进行对比。分析结果表明,索网和主体结构的风振响应特性存在显著差异,在常见的工程应用参数范围内,主体结构对索网自身的风振响应影响程度较小,因此,对索网结构进行风振响应分析时可以不考虑主体结构的影响。 展开更多
关键词 点支式幕墙 单层平面索网结构 主体结构 风振响应 相互作用
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FAST30m模型整体索网结构试验研究 被引量:3
15
作者 钱宏亮 范峰 +2 位作者 金晓飞 沈世钊 王启明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期17-23,共7页
对500m巨型射电望远镜(FAST)的30m模型反射面整体索网支承结构从初始预应力态的形态确定、工作态的模拟及荷载态分析等角度对索网结构进行详细的性能研究与优化设计;为满足望远镜对反射面成形高精度的特殊要求,对模型反射面整体索网支... 对500m巨型射电望远镜(FAST)的30m模型反射面整体索网支承结构从初始预应力态的形态确定、工作态的模拟及荷载态分析等角度对索网结构进行详细的性能研究与优化设计;为满足望远镜对反射面成形高精度的特殊要求,对模型反射面整体索网支承结构的加工、制作及安装采取一系列的保证措施,同时利用有限元数手段采用逆向分析法对索网结构张拉方案进行优化,并对成形全过程进行数值模拟,指导实际的成形过程;对最终试验结果进行分析,表明采用整体索网结构作为反射面的支承结构是切实可行的,其成形精度可以达到望远镜的功能要求,同时也证明本文所采取的初始形态分析方法、成形全过程模拟方法及成形方案是正确的,所采取的保证结构精度的系列措施是有效的。 展开更多
关键词 模型 索网结构 张拉方案
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索网结构振动模态特性分析 被引量:10
16
作者 郑家树 余志祥 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期58-63,共6页
采用子空间迭代法,结合2个工程实例,对索网结构的自振特性进行了计算分析,研究了一般索网结构的频率分布特性以及钢索应力刚度、结构质量和矢跨比等结构参数对自振特性的影响.此外,还考虑了几何非线性对结构应力刚度的影响,考虑位形修... 采用子空间迭代法,结合2个工程实例,对索网结构的自振特性进行了计算分析,研究了一般索网结构的频率分布特性以及钢索应力刚度、结构质量和矢跨比等结构参数对自振特性的影响.此外,还考虑了几何非线性对结构应力刚度的影响,考虑位形修正进行了模态分析.研究结果表明,索网结构振型密集,影响其自振特性的主要结构参数是索网的初始张力和索网屋面的分布质量. 展开更多
关键词 索网结构 模态特性 大变形 参数分析
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以表面精度和基频为目标的可展开天线索网结构的优化设计 被引量:4
17
作者 尤国强 段宝岩 郑飞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第19期2306-2309,共4页
对太空可展开天线索网结构中表面精度和基频的优化问题进行了研究,建立了索网的有限元分析模型,并用非线性有限元法对其进行了求解。以索网的上下弦索及中间调整索的直径为设计变量,上弦索的表面精度和结构的基频为目标函数,建立了天线... 对太空可展开天线索网结构中表面精度和基频的优化问题进行了研究,建立了索网的有限元分析模型,并用非线性有限元法对其进行了求解。以索网的上下弦索及中间调整索的直径为设计变量,上弦索的表面精度和结构的基频为目标函数,建立了天线单片辐射索网的多目标优化数学模型。采用序列二次规划法对模型进行了优化求解,得到了不同权重值时的多目标优化解集。由优化结果可知:以上弦索网的表面精度为目标函数之一,可使得优化后的索单元截面积有上下非对称的特点,不同位置索单元的截面积也有着特定的分布。 展开更多
关键词 可展开天线 索网结构 几何非线性 表面精度 序列二次规划法 多目标优化
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奥运0829训练场大跨度滑行索网结构施工技术 被引量:4
18
作者 刘航 吴文奇 +2 位作者 李晨光 尹华钢 李志强 《施工技术》 CAS 北大核心 2010年第10期40-43,共4页
奥运0829训练场为第29届奥运会开闭幕式表演的训练场地,按原型尺寸模拟国家体育场屋盖结构的开口部分,其中所采用的高空滑行索网的设计及安装施工为该工程的难点。该滑行索网的最大跨度超过180m,采用高强镀锌钢丝绳,既承担了训练表演中&... 奥运0829训练场为第29届奥运会开闭幕式表演的训练场地,按原型尺寸模拟国家体育场屋盖结构的开口部分,其中所采用的高空滑行索网的设计及安装施工为该工程的难点。该滑行索网的最大跨度超过180m,采用高强镀锌钢丝绳,既承担了训练表演中"滑索"的作用,同时也起到了稳定主体钢结构的作用。介绍了该滑行索网结构的现场安装施工技术。 展开更多
关键词 索网结构 滑行索网 施工 有限元分析
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佛山家居博览城伞形索网结构提升关键技术 被引量:3
19
作者 尤德清 郭阿明 +1 位作者 王丰 王泽强 《施工技术》 CAS 北大核心 2014年第14期120-123,共4页
佛山家居博览城伞形屋盖是一种新颖的索网结构形式,伞形钢屋盖结构安装的主要难点在于中心桅杆安装、悬索安装与张拉、钢屋架桁架组安装、垂直度控制、节点拼装等。针对该种结构的施工特点,分析了斜向提升的关键施工技术,给出了同步控... 佛山家居博览城伞形屋盖是一种新颖的索网结构形式,伞形钢屋盖结构安装的主要难点在于中心桅杆安装、悬索安装与张拉、钢屋架桁架组安装、垂直度控制、节点拼装等。针对该种结构的施工特点,分析了斜向提升的关键施工技术,给出了同步控制精度的确定方法,介绍了施工过程中的同步控制工艺和监测技术,通过仿真计算给出了各个状态的位形和拉索内力,为工装设计和张拉设备选取依据。 展开更多
关键词 结构 索网结构 提升 精度 数值模拟 施工技术
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用于点支承玻璃幕墙的单层平面索网结构设计 被引量:11
20
作者 黄利锋 冯健 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2008年第5期104-108,共5页
单层平面索网结构常用于点支承玻璃幕墙的支承结构。基于单索幕墙拉索的切线刚度的特点和有限元分析,对索的截面面积、预应力、温度变化及变形控制等因素对单层平面索网结构性能的影响进行探讨。
关键词 单层平面索网结构 预应力 点支承玻璃幕墙 切线刚度
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