铝合金板式节点网壳阻尼特性试验研究

为研究铝合金板式节点网壳结构阻尼特性,填补现行设计规范对铝合金结构阻尼比取值的空白,对一铝合金板式节点网壳的阻尼比进行了实测。采用锤击法对结构施加动力激励,由拾振器记录结构各点的加速度响应。通过FFT变换得出节点加速度响应频谱,采用半功率带宽法估算结构阻尼比。通过改变锤击力度、拾振器位置、敲击点位置,设计了57种工况,并测出一系列阻尼值;对所得数据进行统计分析,得出铝合金板式节点网壳阻尼比平均值,并建议此类结构阻尼比取为3.3%。运用该阻尼参数建立有限元模型,分析结构动力响应,结果表明:节点加速度响应实测曲线与有限元模型计算得到的响应曲线的峰值、周期和振动衰减规律均吻合较好,证明所测得阻尼值可为铝合金板式节点网壳的动力分析与工程设计提供依据。

节点刚度对铝合金板式节点网壳稳定性能的影响

本文提出了考虑铝合金板式节点半刚性的杆件单元力学模型,建立了考虑铝合金板式节点试验弯矩-转角曲线关系的网壳结构数值模型,并通过数值算例进行验证.数值计算结果表明,铝合金板式节点半刚性特性显著降低了网壳结构的承载力.进一步的参数分析表明,结构跨度对网壳稳定承载力的影响最大,荷载分布模式和支撑条件对网壳稳定承载力的影响较小.

铝合金单层网壳结构的工程应用与研究进展

近年来由于铝合金材料强度高、质量轻、耐腐蚀等优点,铝合金单层网壳被广泛应用在工程中。对近20年来铝合金单层网壳典型工程的结构形式、荷载以及受力特点等进行分类介绍,并论述了该类结构在设计和施工中所取得的成果,总结了铝合金单层网壳的各类科研成果,探讨了该领域今后需要进一步研究的问题,并提出了若干建议。

铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性研究

为了研究K6型和K8型铝合金板式节点单层球面网壳的自振特性,采用有限元软件ANSYS进行了大规模有限元分析,分析中考虑了矢跨比、跨度、屋面荷载、跨厚比、网格密度、约束条件等参数的影响。基于有限元分析结果,拟合得到了不考虑节点刚度影响时单层球面网壳的基本自振频率估算公式。考虑板式节点刚度的影响,引入基频放大系数,进一步提出了考虑板式节点刚度影响的网壳基频估算公式。将所提出的估算公式的计算值与某铝合金板式节点网壳的实测基频进行了比较,结果吻合良好,证明了公式的有效性。

铝合金单层球面网壳结构阻尼特性

通过现场实测对铝合金板式节点单层球面网壳结构的阻尼比进行了分析研究.针对一平面尺寸45 m×45 m,矢高2.86 m的铝合金板式节点单层球面网壳结构,设计了11种工况,通过现场实测采集了160条人工激励下的节点加速度自由衰减振动信号以及6条环境激励下的节点加速度振动信号,采用解析模态分解法(AMD)结合希尔伯特变换识别结构的自振频率和阻尼比.对所得数据进行分析,建议铝合金板式节点单层球面网壳的结构阻尼比取4%.运用实测阻尼比数据建立有限元模型分析结构动力响应,对应实测节点加速度响应曲线和有限元计算得到的响应曲线吻合较好,所测得阻尼值可为现行规范修订提供依据,为结构动力分析与工程设计提供参考.

铝合金蜂窝板-杆组合网格结构的等效刚度研究

铝合金蜂窝板作为典型的轻质高强材料已被广泛应用于航空航天领域。由于大跨空间结构对自重特别敏感,为此将蜂窝板与单层铝合金网壳可靠连接,形成一种新型组合网壳,前期研究结果表明,该结构显著提高了单层铝合金网壳的整体刚度及稳定性。为探究蜂窝板与铝合金杆之间共同工作的性能,以及该类组合结构的简化计算方法,设计制作了3组铝合金蜂窝板-杆组合网格结构试件开展承载力试验,并建立精细化有限元模型,进行了弹塑性分析,最后在理论分析的基础上提出了等效抗弯刚度及等效薄膜刚度的计算公式。

大跨度铝合金网壳结构的应用

介绍了大跨度铝合金网壳结构在建筑工程上的应用,并通过实例研究,阐述了铝合金作为结构构件在网壳结构工程中的设计、制作、安装。

大跨铝合金自由曲面网壳设计研究

G60拉斐尔科创云廊屋盖的一期工程尺寸为736m×126m,为超长大跨铝合金自由曲面网壳结构。屋盖通过钢结构树状柱支撑于11栋高层建筑屋顶。阐述结构设计过程中关键指标的设计以及荷载取值的原则,通过应变能最小的原则开展屋盖结构找形的研究,介绍屋盖结构中支撑体系设计和网格布置的考虑因素,进一步说明结构分析的关键计算结果。重点介绍本项目的铝合金板式节点性能研究,开展两组板式节点足尺轴压试验,并与有限元模拟对比分析,结果验证了有限元建模的有效性,并为结构设计的安全性和构造的合理性提供数据支撑。同时进行了3组试件抗剪加强节点试验,对比分析3种不同类型板式节点的受力特性和破坏现象。结果表明抗剪键具有良好工作性能。

铝合金球面网壳结构弹塑性稳定性研究

由于铝合金球面网格的弹塑性稳定性对于铝合金的应用具有重要的意义,所以,文章主要是利用有限元分析方法对铝合金球面进行了失稳、变形和应力应变等分析,并依据分析结果对铝合金球面中的缺陷对于合金的稳定性和承载能力进行了研究和分析,并针对铝合金制品中所存在的问题,提出了相应的确保安全系数的设计方法。

大跨多曲铝合金网壳结构树形支撑体系高空施工关键技术研究

上海G60科创云廊(拉斐尔云廊)项目为高空大跨铝合金网壳结构,整体为不规则曲面,下部采用钢结构树状柱作为整体网壳的支撑体系,上部为连续大跨多曲铝合金网壳结构。由于支撑体系形似树状,为空间三维不规则支撑,根部位于80 m高建筑屋顶,且大部分结构重心均在建筑轮廓外悬空区域,安装难度及定位难度均大,重点介绍复杂三维形态不规则支撑体系在高空悬挑工况下的安装施工关键技术。

王宝和项目铝合金单层网壳系统实践

以王宝和大酒店项目为例,建立了铝合金单层网壳结构模型,阐述了铝合金网壳构件加工及数据处理过程,并介绍了铝合金网壳的现场安装方法,有利于铝合金单层网壳结构在工程中的推广应用。

郫县体育中心屋盖铝合金单层网壳结构设计

郫县体育中心屋盖采用了铝合金单层网壳结构。主要介绍了该工程屋盖的结构选型,通过有限元软件对铝合金单层网壳结构进行了静力和整体稳定性分析,并且将网壳与下部混凝土结构组装,分析了下部结构对网壳受力的影响;同时通过实体有限元模型对节点设计承载力和刚度进行了分析。计算表明,铝合金单层网壳结构主要由整体稳定性控制,节点强度及刚度均满足要求,分析结果可为同类结构设计提供参考。

上海天文馆倒转穹顶铝合金网壳结构设计

上海天文馆结构形态复杂,结构材料种类多,由多种结构体系组成。其中倒转穹顶为一＂碗形＂铝合金单层网壳结构,下部支承于钢筋混凝土环梁上。由于混凝土环梁跨度大,其变形对铝合金结构影响较大,结构设计时,采取整体建模的方式,并考虑支座变形对铝合金结构的影响。对于结构开大洞处,采用钢构件来替换铝合金构件进行加强。计算结果表明,结构性能可靠,满足大震不屈服要求。

大跨度铝合金结构应用与发展综述

简要介绍了大跨度铝合金结构的发展历史和应用现状,并以近年来我国建造的典型大跨度铝合金工程项目为例,从结构设计与施工的角度阐明了采用板式节点的单层铝合金网壳体系的特点,指出板式节点单层铝合金网壳设计过程与普通钢网壳类似,可采用高空散装、吊装、滑移等等多种灵活的施工方式。针对工程实践中遇到的问题,结合已颁布的国家标准《铝合金结构设计规范》（GB 50429—2007）,分析了目前我国铝合金结构研究的不足之处,提出今后尚需深入开展的工作和研究方向。