节点刚度缺陷对柱面索撑网壳稳定性的影响

为研究装配式节点的初始刚度缺陷对索撑网壳稳定性能的影响,分别对各节点具有相同刚度偏差和随机刚度偏差的柱面索撑网壳进行了非线性全过程计算,分析了结构的失稳机理与破坏模式。并基于节点刚度不对称度β的概念,提出了柱面索撑网壳失稳模式的判别方法,为初始刚度缺陷的控制标准提供了依据。研究结果表明:对于沿两纵边支承的柱面索撑网壳,考虑节点半刚性的稳定承载力相比于理想刚接结构下降了15%;半刚接柱面索撑网壳对随机节点刚度缺陷较敏感,当随机缺陷的最大幅值为初始刚度的2%时,极限承载力相比于无缺陷的半刚接结构最多下降了36%;由于节点刚度的不对称分布,导致了柱面索撑网壳可能发生正对称失稳或反对称失稳两种模式,且当节点刚度不对称度大于1时,结构将从正对称失稳转变为反对称失稳,承载力随之下降30%左右。

方钢管桁架垂直相贯缺陷节点的加固方法

方钢管桁架垂直相贯节点在工程施工过程当中,由于现场节点焊接连接时出现了对接误差,造成连接区域焊缝长度不足,出现局部应力集中现象,导致承载力减弱,因此需要对此类节点进行加固补强.以某工程钢结构罩棚中的个别有缺陷的方钢管桁架垂直相贯节点为例,采用ANSYS有限元软件分别对缺陷节点、无缺陷节点及不同加固方式下的节点的极限承载力进行数值模拟研究.对比分析不同加固方案下节点的破坏模式与极限承载力,制定出最优加固方案.研究表明:与端部分别采用1块、3块顶板加固方案相比较,采用2块顶板加固方案的节点承载力明显提高.

混凝土浇筑期考虑节点搭接缺陷的模板支架概率极限状态设计

为了确保混凝土浇筑期模板支架的安全性,基于可靠度理论,提出了考虑节点搭接缺陷的概率极限状态设计方法.选取具有代表性的工地进行现场调研,得到模板支架中节点搭接缺陷的发生规律及统计特性,对节点搭接缺陷进行数值模拟,分析了施工荷载以及模板支架跨数对荷载效应系数的影响,分别建立了考虑与不考虑节点搭接缺陷时的概率极限状态设计表达式,并将所得结果与建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范所得的可靠度指标进行比较.结果表明:所建立的非线性有限元模型在模拟节点搭接缺陷方面具有较高的精度;施工荷载对荷载效应系数变异性的影响远大于支架跨数的影响;基于所提设计方法得到的可靠度指标与目标可靠度指标具有最佳一致性.

考虑杆件缺陷单层网壳动力稳定分析

网壳结构的动力稳定分析是空间结构研究的重要课题之一,目前在网壳结构动力稳定分析中大多没有考虑杆件缺陷对结构动力稳定性能的影响。本研究在考虑节点初始几何缺陷的基础上,采用多段梁法形成初始弯曲来模拟杆件初始缺陷,并以K8型单层球面网壳为例系统分析了在三向地震作用下考虑杆件缺陷的单层球面网壳结构动力稳定特性,以及杆件缺陷对网壳结构整体稳定性的影响。结果表明:考虑杆件缺陷的网壳会较大降低结构的稳定承载力,其中单元的精细划分影响显著。

高效共享系统内存文件缺陷定位算法

传统的缺陷定位算法,由于得到的缺陷中心位置偏离系数过大,导致边界坐标定位不准,因此提出高效共享系统内存文件缺陷定位优化算法.该算法依据最优适应度设置搜索程序,界定缺陷目标范围;根据捕获参量,通过捕获函数在缺陷目标范围内提取缺陷节点;依据系统缺陷峰值,利用距离缩放法计算缺陷节点的中心位置;设置未知节点坐标,通过最小二乘法得到中心位置以外的边界坐标,实现对系统缺陷的精准定位.实验结果可知,与传统缺陷定位算法相比,所提方法的缺陷中心节点更加精准,定位结果与实际情况相符.由此可见,该算法的性能更优越.

杆件屈曲对单层球面网壳结构稳定性的影响

为研究杆件屈曲对单层球面网壳结构整体稳定性的影响,采用非线性有限单元法,在考虑节点缺陷和杆件缺陷的基础上,通过削减K8型单层球面网壳结构一径向不同位置处的杆件截面使其在网壳结构发生整体失稳之前屈曲,分别在静力载荷和地震载荷作用下,研究不同位置处的杆件屈曲对K8型单层球面网壳结构整体稳定性的影响.研究结果表明:在静力载荷作用下,不同位置处的杆件屈曲会不同程度的降低网壳结构极限承载力;在地震载荷作用下,单根杆件结构的首先屈曲会使网壳结构刚度降低.

考虑杆件屈曲网壳结构动力稳定矢跨比优化

为研究在动力载荷作用下考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构对矢跨比的敏感性,本文采用非线性有限单元法,对四种不同矢跨比的存在杆件缺陷的单层球面网壳结构进行非线性稳定全过程分析.研究结果表明:考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构在动力载荷作用下的稳定性因矢跨比的不同有较大差异,并通过比较得出较优矢跨比.通过本文的研究,为在动力载荷作用下考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构矢跨比设计提供理论依据.

考虑杆件失稳的网壳结构稳定分析方法

网壳结构在整体失稳之前可能存在杆件失稳,但目前网壳稳定分析中大多没有考虑杆件失稳问题。该文通过引入杆件初始缺陷的方法研究杆件失稳对网壳结构整体稳定性的影响。首先讨论了单根杆件的单元划分数量、缺陷形式和缺陷幅值的确定方法,进而分析网壳结构单根杆件失稳后的内力变化及对网壳整体稳定性的影响。算例分析表明:网壳整体稳定分析中可通过对杆件施加初始缺陷有效地考虑杆件失稳的影响;对整体失稳前存在杆件失稳的网壳结构,有必要引入杆件缺陷考虑杆件失稳的影响,不考虑杆件失稳会过高估计结构的承载能力。最后提出了网壳结构稳定分析的合理计算流程,与试验结果的比较表明该文方法合理、有效。

网壳结构考虑杆件失稳过程的整体稳定分析

通过引入杆件初始缺陷的方法对杆件失稳过程及其对网壳结构整体稳定性能的影响进行分析。首先研究杆件的单元划分数量和缺陷幅值对杆件稳定承载力的影响,提出合理的缺陷幅值。进而计算分析了世博轴阳光谷网壳结构杆件失稳过程中的内力变化及对结构整体稳定性能的影响。结果表明,结构非对称、杆件截面有强弱轴的网壳结构易引起杆件失稳,网壳结构整体稳定分析中可通过对杆件施加初始缺陷有效地考虑杆件失稳对整体稳定性能的影响;对整体失稳之前存在杆件失稳的网壳结构,有必要引入杆件初始缺陷考虑杆件连续失稳的影响。最后提出了网壳结构稳定分析的合理计算流程。