钢筋混凝土类桁架式转换结构的设计与研究

提出了一种新型钢筋混凝土类桁架式转换结构。以番禺天河城为例,阐述了类桁架式转换与传统梁式转换、钢桁架转换的优缺点,并对比分析了这三种转换方案的整体指标和材料用量。除验算其中震安全性、揭示其受力机理外,还对类桁架转换层构件在大震、超大震下的弹塑性损伤做了评估,揭示其屈服机制。通过类桁架转换节点的三维有限元分析,验证其连接可靠性,并提出相应的节点施工措施。研究结果表明:钢筋混凝土类桁架式转换结构具有良好的受力性能,能拓展建筑使用空间,节省工程造价,方便施工,可实现高层框支结构的合理转换。

不同变量圆竹建筑填充组合节点轴压损伤声发射特性研究

针对现有圆竹建筑结构节点构造形式的难点而缺少研究内部损伤位置及演化规律的问题,提出使用硬质聚氨酯材料填充圆竹建筑组合节点的方法,结合声发射(AE)技术和有限元模拟技术对不同螺栓直径和螺孔位置的填充组合节点进行轴压试验,探究不同变量的填充组合节点受压过程中裂纹损伤演化规律。结果表明:聚氨酯填充材料提高了圆竹建筑组合节点的承载力;声发射参数与有限元模拟技术相结合能准确地反映填充组合节点损伤演化阶段;声发射参数实时显示填充组合节点微观损伤、宏观损伤的起裂时刻和节点失效时刻,实现了对填充组合节点破坏源的定位和破坏源能级监测。研究结果旨在为圆竹建筑工程设计阶段和安全维护阶段提供有益的技术支撑和参考。

基于C++的ANSYS RST文件中节点力数据读取方法

通过C++程序以及ANSYS提供的应用编程接口,给出了一种提取ANSYSRST结果文件中节点力数据的方法。使用ANSYS对某地铁车辆焊接构架的有限元模型进行静力学求解,获得包含节点力数据的RST文件,并将该方法读取的节点力数据与疲劳寿命计算软件WeldFatigue的计算结果进行对比,验证了利用该方法提取数据的准确性与适用性。

包头体育场钢结构安全监测与评估

包头市奥林匹克体育中心-体育场钢结构工程主要由大跨度空间管桁架构成的建筑物,在长期服役过程中,体育场东、西钢罩棚主拱弦杆结构表面出现了凹凸、不可恢复的变形。经过查阅以往结构的监测数据,认为罩棚钢结构的刚度退化且产生病害现象是由罩棚下的支座与钢结构产生滑移引起的。通过对体育场支撑柱展开分析和研究,制定了针对支座节点位移的监测方案,并将采集的数据代入有限元分析软件进行应力分析,最终认为目前结构虽然存在安全隐患,但是型钢混凝土柱不需要立刻采取补救措施。

不同受力方向条件下兔直肠黏膜位移量的有限元模拟分析

目的:观测受力方向对兔直肠黏膜位移量的影响。方法:通过测算直肠黏膜内脱垂(IRP)兔直肠黏膜层与黏膜下层的力学指标建立IRP兔肛门直肠有限元模型,模拟在直肠黏膜上施加大小相同方向不同的两种力(一种力垂直向下,一种力平行于直肠黏膜方向),以黏膜脱垂相对明显层面的不同节点为观测对象,计算两种力作用下的节点位移量。结果:测得兔直肠黏膜与黏膜下层的杨氏弹性模量为(4.088 8±0.161 5)MPa、泊松比为0.470 0±0.005 0、剪切弹性模量为(1.390 9±0.059 5)MPa。将数据输入兔肛门直肠有限元模型后,测算得两种力在兔直肠腹侧848与850节点的黏膜位移量无显著性差异(P>0.1),但在直肠中间位852节点、背侧的854与856节点存在显著性差异(P<0.05)。结论:受力方向影响兔直肠黏膜位移量,提示黏膜受力方向的差异可能影响排便。

门式刚架中半刚性节点的性能探讨

门式刚架中普遍采用的端板类连接是典型的半刚性节点连接,在介绍各国规范有关端板连接的设计规定和研究现状的基础上,采用转动弹簧来模拟端板连接节点的半刚性,利用ANSYS软件对半刚接门式刚架进行了非线性有限元分析,探讨了半刚性节点对门式刚架内力和位移的影响.算例表明,端板半刚性连接对门式刚架的内力和位移有较大影响.建议在设计中应采取相应措施,考虑节点半刚性的不利影响.

腹板开洞的装配式RCS节点抗震性能

提出一种腹板开洞的装配式RCS连接节点,可方便设备管线的通过、节省钢材,并更好实现“强柱弱梁”的设计原则。采用经验证的有限元方法对所提节点进行往复荷载作用下的抗震性能分析,探究孔洞半径、开洞净间距对节点抗震性能的影响。分析结果表明基于钢梁腹板开洞的装配式RCS节点具有较好抗震性能;与此同时,钢梁腹板开洞可使钢梁本身应力分布更加均匀、各部件损伤更小,有利于“强节点、弱构件”抗震设计原则的更好实现;建议在钢梁两端截面高度范围内不设洞口的前提下,腹板上开设直径小于梁截面总高度36%的圆形洞口,洞口的开设对节点的力学性能影响较小。

基于单元模态应变能和剩余模态力的结构损伤识别方法在某塔式桁架中的应用

为快速、准确定位工程结构损伤位置,有效提高工程结构安全性能和使用寿命,以某塔式桁架结构为研究对象,运用单元模态应变能法和剩余模态力法对其进行损伤识别.利用MSC Marc对该桁架完整结构和几种不同损伤程度下的损伤结构进行模态分析,通过MATLAB编程从模态分析结果中提取这些结构的模态参数,计算损伤结构单元模态应变能的变化率和损伤结构各节点自由度对应的剩余模态力,并进行结构损伤识别.结果表明单元模态应变能变化率和剩余模态力是有效和准确的结构损伤标志量.

平面组合结构电算方法研究

本文对平面组合结构进行力学分析。建立了组合结构单元的刚度矩阵，在此基础上编译了平面组合结构电算方法的FORTRAN程序，并进行了实例计算．

冲击钻孔施工对临近框架桥影响的数值模拟研究

某高速互通立交主线桥第15~44跨为30×15 m钢筋混凝土结构框架桥,经多次加固后仍存在多处破损、露筋和开裂等病害,需在该桥两侧修建新桥后再进行拆除。新桥桩基础距旧桥最近净距约1.4 m,拟采用冲击钻孔施工工艺,冲击钻采用的冲锤重量为5 t,冲击时间为5 ms。为了解冲击钻孔施工对该桥结构的影响,分析其适用性,采用有限元软件建立部分框架桥分离式共节点模型,考虑首次冲击和孔底冲击2种工况,对冲击钻孔施工影响下临近框架桥的力学响应进行数值模拟。结果表明:首次冲击工况、孔底冲击工况框架桥墩柱最大竖向位移分别为1.75 mm、3.3 mm,桥面外侧横向水平位移分别为3.2 mm、1.7 mm;采用冲击钻孔工艺施工,考虑到冲击钻孔过程中需要多次冲击,引起的临近框架桥沉降值以及桥面横向水平位移较大,导致结构承受较大的安全风险,建议改用回旋钻成孔工艺施工。

预应力砼杆的单元分析

超静定结构中预应力的存在会引起结构次内力,本文对预应力杆单元进行了分析,提出通过直接计算等效结点荷载的方法来计算预应力对超静定结构所产生的次内力,根据虚功原理,引入杆单元的形函数,推导了能计算具有任意预应力筋曲线形状及沿预应力筋纵向具有任意分布的预应力所产生的杆端等效结点荷载的积分表达式。

空间桁架结构电算方法研究

本文对空间桁架结构进行力学分析,在公共坐标系下以杆件单元的结点坐标为基础,建立空间桁架结构的单元刚度矩阵,在此基础上,给出空间桁架结构电算方法程序实现的计算示例.

钢次梁-混凝土主梁节点分析

设计并制作2个不同的钢次梁-砼主梁节点模型并进行静力加载试验,研究钢次梁插入砼主梁节点的受力性能,破坏机理等;采用有限元程序对2种节点进行模拟分析并与实验结果进行对比,验证有限元模型建模的正确性;在试验和有限元分析的基础上,对节点形式进行改进,并对改进的节点进行有限元分析。

某组合结构节点设计及有限元分析

组合结构中,框架柱或剪力墙由于其内设置有较大尺寸的型钢,与之相连的型钢梁纵向钢筋常无法有效锚固于型钢梁柱或剪力墙节点。结合某具体超高层项目提出了一种保证此类组合结构节点的可靠锚固的节点设计构造,并选取该工程中某代表性节点,采用有限元软件Abaqus重点考察了特定工况下该节点的受力特性,在设计荷载作用下节点处各材料的最大Mises应力值均不大于材料的强度设计值;型钢梁部分区域及靠近剪力墙型钢梁内第一根箍筋的应力水平较大,设计时应予以重点加强。

一种角钢式屈曲约束支撑与混凝土梁柱连接节点有限元分析

针对屈曲约束支撑与钢筋混凝土结构梁柱连接节点的受力复杂、强度和刚度影响因素多等问题,该文设计了一种新型的角钢式连接节点。通过对节点进行有限元模拟,分析节点在单调及往复位移载荷作用下荷载-位移曲线、骨架曲线以及预埋件对节点各部件的影响作用,研究其力学性能以及传力机理。结果表明:节点的构造形式合理,传力机理明确,在单调与往复载荷作用下表现出良好的工作性能。

国家电网公司上海世博会企业馆结构设计

国家电网公司上海世博会企业馆抗侧力结构布置结合建筑外立面斜交叉纹理采用联合空间结构体系。其中楼、屋面以及正交斜放柱网共同构成了一个空间结构,魔盒(CUBE)六面体采用双向双层正交空腹平面桁架组成又一个空间结构。魔盒六面体通过四根巨型钢柱及牛腿挂在正交斜放柱网主体结构上,形成了联合空间结构体系。支承魔盒的四根巨型钢柱为"悬浮"在建筑中心位置的魔盒提供了有效的支承。正交斜放柱网与魔盒六面体组成的联合空间结构实现了建筑与结构统一的外立面构想。该建筑的地下部分是世博会的电力调配系统,结构采用梁柱转换方式,满足了上下结构不同的功能要求。