内河架空直立式码头三维空间结构构件最不利荷载工况组合算法

根据荷载组合原则,在以往研究成果的基础上经改进得到了一种可用于寻求任意排架数量的内河架空直立式码头三维空间结构各构件的最不利荷载工况组合算法。该算法是基于码头三维模型分别在不同荷载工况作用下各构件的内力结果,通过MATLAB编程来实现对该结果的线性叠加计算,从而找到各构件的最不利荷载工况组合情况。该算法有效克服了在以往二维平面模型计算中对门机及堆货荷载工况数量的局限性,使得最终计算结果更趋于真实。并以重庆港果园码头二期工程项目中五排架模型为例,运用该算法将结构原本可能出现的158 738 112种荷载工况组合简化到了最不利的14种情况,极大减少了设计计算过程中的工作量,可为内河大水位差架空直立式码头结构的设计与研究提供一定的技术支撑。

不同荷载工况下的CRTSⅡ型轨道板混凝土开裂分析

目前对轨道板开裂计算局限于一些特殊位置,且忽略了多种荷载工况组合,同时规范计算轨道板拉压应力并未细化,不便于实际应用。为了更全面地反映多种荷载工况组合下的单块轨道板各个位置裂纹情况,借助通用软件ANSYS自带混凝土开裂分析模块,分析了轨道板在不同荷载工况组合下的混凝土开裂情况,分析结果表明:单独列车荷载或者正温度梯度作用条件下轨道板混凝土裂纹甚微,列车荷载与负温度梯度共同作用下轨道板混凝土裂纹现象严重,研究成果对轨道板结构抗裂设计有一定的参考价值。

基于荷载修正的传统木构建筑构件重要性分析方法研究

传统木构建筑的构件重要性对于整体结构状态的评估具有重要意义,为弄清楚传统木构建筑的构件重要性,开发了一种基于荷载修正的传统木构建筑构件重要性评价程序,基于荷载工况修正与荷载重分布修正重构了荷载分布矩阵,基于荷载施加构件修正改进了构件重要性计算方法。以典型传统木构建筑——保国寺大殿为例进行了数值模拟分析,并基于广义刚度评价了构件重要性,分析了各项修正对构件重要性的影响情况以及最终修正对构件重要性的结果变化率。结果表明:柱类构件的修正变化为-0.526%~2.192%;梁栿类构件的修正变化为-2.638%~50.598%;铺作类构件的修正变化为-12.763%~9.989%;槫类构件的修正变化为-7.586%~6.918%。保国寺大殿构件重要性排序:柱类>槫类>梁栿类>铺作类;修正后柱类、梁栿类重要性提高,铺作类、槫类重要性降低。可为传统木构建筑的结构状态评估和预防性保护提供参考。

金成大厦采光顶幕墙工程设计及施工

金成大厦屋面采光顶幕墙设计采用双向单层柔性索网结构,利用双向钢索预张应力承受外荷载作用。分析研究了双向单层柔性索网结构体系的作用机理、荷载工况组合及结构构件计算等问题,尤其对高层建筑顶部的结构构件在风吸力作用下的应力状态提出了荷载工况组合的方法。有限元分析的应力及变形结果为钢索预张拉力及施工位移控制提供了依据,并在实际的施工操作中得到了验证。

大跨空间结构与基础协同优化设计方法

在常规的空间结构设计中,通常把上部结构和基础分开独立计算,这种做法会导致空间结构边界条件假设与基础实际设计方案提供的支承刚度不符.另外,设计人员普遍采用包络设计方法以简化复杂荷载工况下的结构设计问题,对于短柱的基础而言,这种简化往往放大了对基础的承载力要求.在现有的设计水平下,基础优化的潜力未能得到充分发挥.本文提出一种基于空间结构与基础协同分析的优化方法,该方法通过将空间结构与基础的优化分析纳入每一次迭代计算中,减少不正确的边界条件假设给结构受力分析带来的误差;同时基础设计以上部结构各组合工况支座反力计算结果为依据,以避免因采用最不利荷载效应组合而带来不合理的承载力冗余.以三心圆张弦桁架为例的优化结果表明,该优化方法能显著降低基础材料用量,取得较为理想的经济效益.

超大型极地海上重力式混凝土平台结构分析及全过程模拟

极地油气资源非常丰富,具有很大的开发潜力。重力式混凝土平台具有集成程度高、耐久性能优异等优点,在极地油气资源开采中具有广阔的应用前景。文章以北极某油气开采项目为背景,给出了该类型重力式混凝土平台冰荷载、风荷载、波浪荷载、海流荷载、基底反力以及温度荷载的计算方法。针对重力式混凝土平台的荷载工况组合,介绍了包括中国船级社(CCS)、国际标准化组织(ISO)、挪威船级社(DNV)、美国石油协会(API)以及欧盟(EN)在内的多国组织行业规范对荷载种类选取的要求,明确了本项目应采用的荷载工况组合。针对重力式混凝土平台在拖航、安装和在位服役阶段的全过程受力情况进行了有限元模拟,验证了平台结构在三个阶段的可靠性。