基于NAPA Designer的钻台结构参数化设计

钻台作为钻井船或钻井平台中钻井模块的载体,既要满足作业功能的需求,又受到主船体尺度和重量控制等因素的制约,故在初步设计阶段需快速制定不同设计方案供比较选择。在此背景下,该文基于NAPA Designer软件提供的二次开发功能,编写了钻台结构参数化设计模块,通过用户自定义界面数据交互驱动钻台参数化模型的创建和更新,可实现快速提供多种设计方案进行比选,并导出三维有限元模型用于结构强度的分析校核,从而得到钻台结构的优化设计方案。经过实船项目测试表明,基于NAPA Designer软件的钻台结构参数化设计方法可有效降低使用者门槛并显著提高设计效率。

From Factory Floor to Design Headquarters

AN iPhone made by a Chinese OEM (original equipment manufacturer) sells for US$499 in the US market, while the commissioned Chinese manufacturer of the phone gets a recompense of only US $4.

西安领事馆区丝路国际文化艺术中心剧院结构设计

西安领事馆区丝路国际文化艺术中心剧院结构由钢筋混凝土框架-剪力墙主体与异形空间钢结构外罩组合而成,是具有体型复杂、内部空旷、跨度大等特点的混合结构。主体结构存在楼板不连续、局部不规则两项不规则项。针对不规则项及关键问题,提出加强措施及抗震性能目标。经过计算分析,找出薄弱部分进行加强,验证主体结构满足预设性能目标的要求。通过多模型比较研究发现,钢结构外罩对主体结构的影响不可忽略。对大跨、长悬挑处楼板进行了振动舒适度验算,对大跨转换钢桁架进行了竖向地震工况的补充计算,进行了楼板在温度与地震工况下受力分析。结果表明主体结构满足承载力和正常使用极限状态的要求。

落地镜缓冲包装设计及仿真分析

目的基于落地镜的物理特性和运输环境,采用SolidWorks软件建立包装件模型,设计一款满足多款式落地镜使用的包装产品,并提供一种新的包装设计思路。方法应用AnsysWorkbench软件对模型进行仿真,完成模态分析和随机振动仿真分析,应用Ansys Workbench内置的显示动力学插件进行包装件的跌落仿真分析,检验设计的合理性和可行性。结果对比分析结果可知,新包装件受到冲击时的变形量远小于旧包装件的变形量,且分布均匀,落地镜受其影响而破损的概率极低。在跌落仿真中,旧包装件中落地镜铝合金下边框受到的等效应力为42.158 MPa,大于玻璃镜子的许用应力(28 MPa),导致包装件中的落地镜破损;在新包装件中,铝合金下边框受到的应力小于28MPa,落地镜不会发生破损。结论文中设计的落地镜蜂窝纸板箱加聚乙烯泡沫的包装箱具有合理性,其防护性能不仅优于原包装箱,且适用范围更广,证明该设计思路可行。

双向密肋楼盖的计算及设计探讨

在双向密肋楼盖的设计中采用弹性板对楼板进行计算分析,但与实际密肋楼盖结构相比,常用软件的计算模型在柱帽区域的计算假定存在重复考虑柱帽厚板与框梁重叠区域、板柱连接区与梁柱连接区重叠区域的问题。针对该问题,对密肋楼盖柱帽区域建立了多种不同计算假定的计算模型,分析了各模型对楼盖构件内力的影响,结果表明:考虑这些计算假定上的差异后,会导致与柱帽区域相连接的构件内力计算结果产生极大的变化。设计中应充分关注这些差异带来的影响,避免出现结构安全问题。此外,对密肋楼盖采用将柱帽格构化为等代梁的分析方法,能够避免过高估计柱帽承载能力,计算结果合理,且能方便对柱帽进行配筋设计。

基于强震记录的建筑结构楼层设计谱研究

非结构部件地震损失占比远超结构部件已成为近年震害新现象,然而国内对非结构部件进行抗震设计所必需的楼层设计谱的研究尚不充分。通过选取工程强震数据中心(CESMD)中81栋结构所记录的1300条楼层加速度时程数据,研究了各类结构楼层峰值加速度放大系数沿结构高度的变化规律。研究结果表明:针对各类结构,GB 50011−2010中的位置系数严重低估了楼面加速度响应;GB 50011−2010及ASCE 7-16规范中部件放大系数取值存在对短周期非结构部件严重偏小,对于长周期非结构部件则过于保守的问题。与此同时,鉴于现行规范中相关参数并不能很好反映非结构部件的加速度放大特性,提出一种可考虑主体结构及不同输入地震动影响的楼层设计谱,可更好地用于非结构部件的抗震及分析。

基于粒子群-细菌觅食混合优化算法的汽车碳纤维复合材料地板铺层设计

为提高白车身地板复合材料铺层优化设计的精度、效率及结构轻量化水平,提出了一种碳纤维复合材料地板铺层优化设计方法。首先建立了白车身有限元模型并验证了其有效性,然后通过力学性能测试获取了碳纤维复合材料的参数,并进行了地板铺层的概念设计和建模。接着,采用连续变量优化设计方法确定了地板的铺层厚度、铺块形状和铺层层数,并使用离散化圆整策略获得了各铺向角的离散铺层层数。优化结果表明,所提出的粒子群-细菌觅食混合优化(PSO-BFO)算法对地板质量、静态弯曲刚度和白车身轻量化系数的改善率分别为34.4%、6.0%和5.3%。

新建医院项目食堂功能布局及建筑规模研究

介绍了当前国内医院食堂功能布局、建筑规模相关研究进展以及建设、管理的相关规范与标准,在总结其功能规划、分析其流线设计的基础上,提出科学的平面布局形式,并对其规模提出了具体建议。

城市商业综合体特色街区商业空间设计与实践——以复地长沙星光天地项目为例

城市商业综合体是城市发展中的重要内容,也是往往是城市核心区的代表性建筑,其设计的水平至关重要。本文以复地长沙星光天地项目为例探讨了商业综合体营造特色街区商业的建筑设计中创新的设计要点,为后续类似项目的研究与设计提供参考。

共享式“地摊”服务体系设计研究与应用

新冠肺炎疫情的冲击使得实体经济遭受严重打击,就业问题日益严峻,为此国家放宽地摊经济政策,将其作为创业的“试金石”。在此背景下,文章以地摊经济为切入点,针对地摊经济现存的问题,通过构建共享式“地摊”服务体系来解决摆摊多、摆摊乱、商品售后得不到保障等问题,服务体系包括“共摊”APP及地摊装置两部分。最后,将此服务体系应用到西安市高新区金花街区设计中,旨在为地摊经济的可持续发展提供新的思路。

拟合楼层反应谱的三向地震动时程生成方法研究

为获得满足规范要求的拟合楼层反应谱的三向地震动时程,采用六阶常微分方程的本征函数为基函数,分解并重构天然地震动时程;通过构建影响矩阵,迭代计算逐步调整本征函数的幅值系数,最终实现预设拟合精度;引入正交化方法保证三向地震动时程两两之间的统计独立性,并通过两组算例提供验证。研究结果表明,迭代所得时程反应谱与目标楼层反应谱的拟合精度较高,迭代过程中时程反应谱均匀一致地向目标谱逼近,迭代过程收敛,所得三向地震动时程均无零飘现象,满足规范要求。

基于遗传算法的剪力墙结构设计优化方法

剪力墙结构体系的高层结构容易出现剪力墙偏心布置的问题,同时引起其在水平作用下抗扭性能不足的问题。通过分析遗传算法的优点及适用性,确定采用遗传算法以实现对剪力墙抗扭性能优化问题。具体讨论了基于遗传算法的优化方法条件的设定,并阐述了基于遗传算法对剪力墙优化的具体步骤。以某工程项目建筑结构作为模型算例,对其简化模型进行基于遗传算法的400代迭代优化,并对优化后的原建筑模型进行验证。结果表明基于遗传算法对剪力墙结构的优化效果良好,优化后的剪力墙结构在水平荷载作用与扭转作用下楼层位移比能得到有效的降低,证明了基于遗传算法对高层剪力墙结构优化的可行性。

解析社区商业中心如何成为精神家园——以汤臣君品新型社区会所为例

以汤臣君品新型社区中的社区中心建筑设计实践为例,探寻能在有限土地上打造一所小而精的场所,成为容载丰富功能和极具凝聚力的精神家园。分析了社区中心在社区生活中的重要性以及邻里互动的缺失;以汤臣君品社区中心为案例,展示了在有限用地上如何打造功能复合的社区建筑的设计实践;重点研究了包括内外动线设计、首层平面设计、地下空间设计和体验式空间设计。

某复杂高层结构设计分析与探讨

分析本项目建筑的不规则内容,并且运用正确的抗震设计概念,针对该工程特点及结构设计难点,经过全面、可靠的计算分析,提出相应的抗震加强措施。主要包括关键剪力墙全高设置约束边缘构件,满足正截面抗弯承载力中震不屈服、斜截面抗剪承载力中震弹性的性能目标,对关键处楼板进行应力分析,对楼板分析中应力较大的部位加大配筋、连接板截面加大与配筋加强,以及通过改变建筑布局增设连接板等措施。结果表明,采取上述加强措施,该结构设计能实现拟定的抗震性能目标,结构安全可靠。

功能、层级及其映射:产品理论视角下的楼板系统设计方法研究--以轻型结构为例

针对楼板系统功能日益复杂,而相应建筑产品设计和发展相对滞后的问题,本文试图发展产品理论视角下的轻量楼板系统设计方法。首先,依照产品理论,从功能结构、物理层级、映射关系三个方面建立对建筑产品的分析框架。其次,在此基础上,按照上述方法,以瑞士木楼板产品Lignatur和“未来立方”展厅项目为例,对轻量楼板产品进行详细分析。最后,总结出设计方法,从三个方面助力提升建筑产品设计,并以轻量楼板为例,指出提升后产生的综合效益,进一步强化产品应用场景与研究价值。本研究完善了对建筑部品设计的分析框架,更好地为其模块设计、系统整合、性能提升等方面提供理论依据,使装配式建筑实践趋向多样化、精细化。

苏州太仓阿尔卑斯雪世界超限高层结构设计

苏州太仓阿尔卑斯雪世界结构形式为钢筋混凝土框架结构,屋盖采用平面桁架体系。存在扭转不规则、楼板不连续、偏心率大于0.15、错层等不规则项,为超限高层建筑。对基础形式、结构体系、荷载取值、性能目标等进行了介绍,并采用YJK、PMSAP、MIDAS Gen三种软件进行了弹性计算,应用Paco-Sap软件进行动力弹塑性分析;阐述了雪场结构设计中的关键问题,如层间位移角、长短柱、桁架关键节点、温度荷载等。计算结果表明,结构的周期比、层间位移角等指标均满足规范要求。采用性能化设计和动力弹塑性分析方法实现结构和构件在中震和大震作用下的既定性能目标,并对结构关键部位和构件采取了针对性的加强措施。

重型商用车地板设计策略

为解决重型商用车地板因设计问题导致的生产问题和质量问题,同时考虑变型车地板开发和“碳中和”背景下的重量管控要求,提出将产品问题的解决“前移化”的地板设计策略。通过对常见设计问题的分析,提出设计阶段应统筹配置进行地板模块化设计,地板材料、标准件定义应综合材料特性、零部件功能和性能并考虑平台化,还应对地板从材料、结构、工艺方面进行轻量化设计,有效降低开发成本、减少设计问题、减轻零件重量、提高生产物流效率。

简支型钢筋桁架楼承板无支撑架施工研究——以装配式钢结构住宅楼承板施工为例

依托济南C-3-1地块项目,根据装配式钢结构住宅建筑的结构特点,研究合理深化设计简支结构钢筋桁架楼承板的技术要点,运用有限元分析软件对简支型钢筋桁架楼承板安装和混凝土浇筑施工进行验算分析,通过设置装配式加固系统和调整桁架钢筋设计、安装结构,最大限度地发挥钢筋桁架楼承板的整体支撑刚度优势,实现将原设计的有支撑简支楼承板转化为无支撑架施工,总结楼承板桁架钢筋深化设计参数,为桁架配筋提供依据。

广州某剧院结构转换层设计

广州某剧院高度为82.1 m,存在7项不规则项,裙房为1200座大剧场,塔楼主要为办公室,转换层位于六层楼面。运用结构概念设计思维,采用下部钢筋混凝土空腹桁架+上部带二次托柱转换的框架-剪力墙结构体系,叠层空腹桁架作为二次转换的安全储备,提高了结构的安全冗余度;进行了罕遇地震作用下的动力弹塑性分析及转换层楼板应力分析,通过提高底部加强区剪力墙配筋率、在转换构件中增设型钢、加强转换层楼板厚度及配筋等措施,可达到设计预期目标。

内河高桩件杂货码头改造工程优化设计

针对已建的内河高桩件杂货码头上增加散货装卸功能的改造过程中,已建设施利用程度较低,对现状码头运营的影响较大、建设投入高的问题,通过对码头已有设施优化、总平面设计优化、装卸工艺优化,提升码头作业功能、环保性能和装卸效率,降低改造工程投资,缩短建设周期。该改造设计方案可为类似码头工程建设提供参考。