Seismic isolation analysis of FPS bearings in spatial lattice shell structures

A theoretical model of a friction pendulum system （FPS） is introduced to examine its application for the seismic isolation of spatial lattice shell structures. An equation of motion of the lattice shell with FPS bearings is developed. Then, seismic isolation studies are performed for both double-layer and single-layer lattice shell structures under different seismic input and design parameters of the FPS. The influence of frictional coefficients and radius of the FPS on seismic performance are discussed. Based on the study, some suggestions for seismic isolation design of lattice shells with FPS bearings are given and conclusions are made which could be helpful in the application of FPS.

K6型单层球面网壳整体交互耦合屈曲行为

采用有限元数值模拟,基于K6型单层球面网壳的屈曲与后屈曲性态,提出整体屈曲的判别准则,并首次从变形特征角度分析两种整体屈曲模态交互耦合的发生机理及对屈曲承载力的削弱效应。研究结果表明,K6型单层球面网壳的稳定性易受整体交互耦合屈曲影响,且可导致屈曲极限承载力的显著削弱及不稳定后屈曲;其变形模式从屈曲阶段的最低阶整体屈曲模态主导,演化为初始后屈曲阶段的整体交互耦合屈曲模态主导,及最终的次低阶整体屈曲模态主导,是交互耦合屈曲产生的原因;缺陷幅值也会影响整体交互耦合屈曲对K6型单层球面网壳屈曲极限性能的主导作用。

基于Rhino+Grasshopper对空间网壳结构参数化建模研究

随着数字化在土木行业的快速发展,参数化设计方法在土木行业也备受欢迎,尤其是对异形曲面结构,参数化建模不仅比传统方法更加精准,而且更加高效。通过Rhino+Grasshopper软件对某工人文化宫的单层空间网格结构进行了参数化建模,给出了空间网壳结构的参数化建模方法,并根据实际需要对建成后的网格结构进行了翘曲度分析及优化。

空间分布系列球壳声场耦合与辐射特性研究

针对大深度载人潜器的多球壳组合结构,以水介质中任意空间分布的系列弹性球壳为研究对象,利用球函数平移加法定理,建立计及球壳间声场相互作用的多球壳系统声振耦合模型,计算分析空间分布系列球壳的声场耦合特性及其影响因素。结果表明:声场相互作用将改变球壳模态间耦合关系,使得单阶模态对球壳振动的贡献不再限于单个峰值,进而影响声辐射频谱特征;双球壳系统受激球壳和非受激球壳都产生声辐射,轴向激励情况下,两球壳间存在强声场耦合效应,激励力偏离轴向时,声场耦合效应逐渐减弱;不同尺度球壳组成的双球壳系统扩展了声场有效耦合的频率范围,辐射声场兼具两个球壳的模态特征;多球壳串列布置时,声场耦合效应具有传递作用,多球壳按不同角度分散布置时,辐射声场空间分布则更趋复杂。

空间坐标映射下的大型高炉炉壳钢结构吊装位移三维高精度控制方法

为保障大型高炉吊装工程的安全性与可靠性,提出空间坐标映射下的大型高炉炉壳钢结构吊装位移三维高精度控制方法。采用Revit软件建立高炉本炉BIM模型,对高炉本炉体建造过程分析,实施高炉本炉安装模块化设计。运用所构建的BIM模型确定高炉框架安装节点空间坐标,框架安装模块安装节点由梁柱节点调整为柱柱节点,由此将高炉BIM模型坐标投射到拼装平台上的标准柱上;在此基础上,使用高精度免棱镜全站仪对高炉框架模块的空间坐标进行精确控制,保证大型高炉炉壳钢结构吊装位置三维精度。实验结果显示该方法有效实现模型中高炉模块划分,且各部分吊装位移均控制在技术要求之内,顺利实现高炉模型的安装。

悬吊斗屏对单层球面网壳结构静力稳定性的影响分析

随着体育事业和商业演出行业的发展,斗屏在大跨度体育场馆中的应用逐渐增多。斗屏悬吊在屋盖中央,重量一般在数吨到数十吨不等,其在大跨度屋盖上形成较大的集中质量,对屋盖结构稳定性的影响不宜忽略。单层球面网壳是体育场馆的一种屋盖结构,静力稳定性是其关键设计内容之一,而当前,悬吊斗屏对单层球面网壳静力稳定性的影响研究较少。因此,通过使用自编SXWG软件进行几何参数化建模,使用ABAQUS软件建立有限元模型,探讨有/无斗屏、不同斗屏重量、不同矢跨比、不同吊点布置等因素对单层球面网壳静力稳定性的影响,为悬吊斗屏的体育馆单层网壳结构设计提供参考。

中山一桥模型试验及理论分析

中山一桥是一座由中拱、边拱、座拱5片拱肋组合而成的变异自平衡无推力系杆拱钢桥,其造型新颖独特、受力复杂,为研究其力学行为,进行了缩尺模型试验。详细介绍了中山一桥模型试验的目的、模型设计原则、测试工况、加载方案以及应变和变形测点布置情况等,并给出了几个主要荷载工况的试验数据;同时还建立了空间板壳有限元模型,指导试验加载。通过试验数据与理论数据的比较,可以看出两者比较接近,从而从试验和理论两方面证明了该桥设计是合理、安全的。

组合巨型框架结构振动特性研究

结合具体工程研究了组合巨型框架结构的计算方法,分析了它的动力特性及主要影响因素,得到了一些可供参考的重要结论.

大倾角煤层开采大型三维可加载相似模拟试验

由于煤层赋存条件特殊,大倾角煤层开采采场围岩空间应力分布及演化、围岩运动特征复杂。现有三维模型试验平台存在模型加载、空间开采与监测等技术缺陷。通过采用新型三维可加载模型试验系统,实现模型均布加载、密闭空间开采模拟等技术创新,对枣泉煤矿120210工作面大倾角煤层开采进行大型三维可加载相似模拟试验研究,得出在工作面上部区域覆岩垮落充分、裂隙发育,关键域形成层位高,下部区域覆岩垮落不充分,关键域形成层位低,覆岩空间垮落呈非对称拱壳形态,上部区域应力值、来压强度、支承压力区应力集中系数等特征量明显大于下部区域。以上结果验证了大倾角煤层开采围岩空间结构形态和应力演化规律。

合浦珠母贝BMP7b基因的克隆与表达分析

为了解骨形态发生蛋白(BMP)在贝类生物矿化方面的作用,该研究发现并克隆了合浦珠母贝(Pinctada fucata)BMP7的同源基因BMP7b,并对其进行了组织表达分析。结果显示,该基因c DNA长2 464 bp,其中ORF长1 194 bp,编码397个氨基酸。BMP7b蛋白无跨膜结构,含有1个信号肽(1~26 aa),1个TGF-β前肽结构域(25~240 aa)和1个TGF-β结构域(299~396 aa)。BMP7b在各组织和各胚胎发育时期中均有表达,在鳃和外套膜的表达量高,在肠和肝胰腺的表达量低;在担轮幼虫期的表达量远远高于其他时期。贝壳缺刻实验显示24 h后,BMP7b表达量显著上升。以上结果表明BMP7b可能在合浦珠母贝贝壳形成和修护过程中起重要作用。

大跨空间网壳结构减震控制的研究与发展

大跨空间网壳结构一般为重要性建筑,其抗震性能的优劣关系到人民生命和巨大的国家经济财产的安全,对其实施可靠的抗震保护措施是非常必要的。目前,将结构振动控制技术应用到大跨网壳结构的抗震研究中是一种新型的抗震理念。介绍了大跨网壳结构减震控制的研究现状,并提出了将来应着重解决的若干问题。

减震控制技术在大跨空间网壳结构中的研究与发展

目的阐述减震控制技术在大跨空间网壳结构中的研究和发展.方法介绍了网壳结构的隔震技术、调谐质量阻尼器(TMD)、黏滞性阻尼器(FVD)等减震控制方式在工程中的应用,并介绍了国内外减震控制技术在大跨空间网壳结构中的发展现状.结果对于大跨空间网壳结构,减震控制技术是一项有效的减震方法.结论大跨空间网壳结构的减震研究已取得了一定进展,但仍有一些问题需要解决,比如对于空间结构,不同方向的地震作用往往是同量级的,应考虑多维地震输入,阻尼器的设置和位置的合理布置等也有待研究.

蝴蝶拱桥的有限元分析及模型试验研究

蝴蝶拱桥是一种新型空间组合拱桥,设计巧妙独特,外型美观。为全面分析其力学行为,建立了空间杆系和板壳有限元分析模型,给出了该桥控制截面在几个主要荷载工况下的变形和应变值;为验证计算理论的合理与准确性,确保该桥的安全与可靠性,进行了1/10模型试验,并将理论计算值与实侧值进行了比较,为该桥的设计与施工提出了有意义的建议。

空间编码QuaPA方法的改进与实验

空间编码是GIS与全球空间数据组织与共享的重要基础。针对QuaPA编码方法进行三维与全球空间编码时存在数据冗余和象限二义性问题,采用双Morton编码和象限标识后置方式进行改进,提出QuaPA+方法。介绍QuaPA+编码步骤及其反演原理,并以中国及邻区地表及地下10 km2、0 km以浅的三维球壳空间网格划分为例,分别进行了球壳网格的QuaPA和QuaPA+编码实验。实验表明,QuaPA+编码解决了象限二义性问题,缩短了编码长度,节省了存储空间。

折板网壳的结构形式及自振特性分析

系统详尽地介绍了折板网壳的基本造型、结构形式和支承方式 ,并对设计、施工中需注意的要点做了说明。针对四边形正交正放四角锥折板网壳进行了自振特性计算 ,并进行了参数分析 ,研究了当结构厚度、屋面坡度以及支承方式等发生变化后对这种结构动力性能的影响 。

大跨空间结构的发展——回顾与展望

大跨空间结构是目前发展最快的结构类型.大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一领域几个重要理论问题,包括空间结构的形态分析理论、大跨柔性屋盖的动力风效应、网壳结构的稳定性和抗震性能等问题的研究提出了看法.

凯威特型单层球面网壳的优化设计

以网壳的矢高、网格数、杆件截面积、球节点的体积为设计变量，以总造价最低为目标函数，采用直接搜索法与准则法有机结合的综合优化设计方法，按规范要求对网壳结构的外形及杆件的截面积进行优化设计，并考虑了竖向和水平地震作用．编制了 Ｓ Ｓ Ｓ Ａ Ｏ Ｐ（ Ｓｐａｃｅ Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｈｅｌｌ Ａｒｅａ Ｏｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ ）软件，同时使杆件面积规格化，以便直接用于实际工程．此外，计算中所需信息自动生成，实现了网壳结构设计的自动化．

AutoCAD VBA在大跨空间结构几何造型中的应用

网壳结构节点和杆件的数目繁多,使内力分析模块所需的输入数据大大地增加,这就使工程设计人员难以直观而迅速地检查输入数据正确与否。本文介绍了在AutoCAD2000平台上采用VAB开发工具建立球面网壳几何模型的方法,详述了凯威特网壳几何造型特点及程序实现过程;通过AutoCAD与FEA分析程序的结合,为通用有限元程序中网壳结构的建模提供了一种新方法。

空间网壳结构风振系数计算分析

以某空间网壳结构为例,采用刚性模型风洞测试风压时程数据,形成有限元模型节点风荷载时程计算风振响应,从而得到风振系数。由于结构外形复杂,计算了3个方向的位移风振系数。分析表明,3个方向上屋盖风振系数随风向角变化规律类似,大拱曲边涡脱效应使得0度、180度风向角为最不利风向角。另外,比较了非线性模态叠加法与Newmark积分计算结果,表明该方法在充分选取参振振型后可快速求得风振系数,精度满足工程要求。

基于MR阻尼器的空间网壳结构模糊控制

基于模糊控制原理,提出和构建运用于大型杆系空间结构的模糊控制系统和简化模糊控制器组成,包含模糊化接口、规则库、插值查询表等。运用该模糊控制器,实现对典型网壳结构的振动控制和数值仿真。对比分析采用不同结点的位移、速度作为双输入时的结构动力响应。研究表明,该简化的模糊控制器设计简便、易于操作、振动控制效果显著。