鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能分析

鼓蜂窝四撑杆型索穹顶抛弃传统概念,结合了多撑杆构思,是构形最为丰富的一类索穹顶结构。为研究新型鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶结构静力性能,选取下弦节点布置方案1,建立跨度为120 m的有限元数值分析模型,研究该结构在不同荷载水平及分布方式下的变形和内力变化。并进一步对结构进行参数化分析,研究包括初始预应力水平、矢跨比、撑杆高度(厚跨比)及下弦节点布置方案等不同参数对于结构整体刚度与承载力的影响及变化规律。分析结果表明鼓蜂窝四撑杆Ⅲ型索穹顶具有良好的结构性能,各索杆均不容易发生破坏,结构整体刚度大。研究中给出了初始预应力水平与相关几何参数的合理取值范围,可为该结构索穹顶的实际工程设计与应用提供参考。

不平衡高差场地条件下软土基坑对撑支护设计分析

为了研究不平衡高差场地下软土基坑对撑支护方案,以珠海地区典型软土基坑为研究背景,利用Midas GTSNX有限元数值分析软件,针对3种支护方案进行数值模拟分析,得出了适合不平衡高差场的支护设计要点。研究表明:高差较大的软土基坑两侧土压力不平衡,对撑支护条件下深侧基坑向坑内位移较大,并可以引起浅侧基坑向坑外位移;坑内加固+桩外主动土加固的支护形式对基坑变形有明显抑制作用,若配合浅侧先挖的施工措施,对进一步控制基坑变形更有利;采用有限元数值分析软件进行不同支护方案的决策选型具有可行性。

星形四面体型索穹顶构形和预应力分析方法

为解决传统索穹顶结构环向刚度不足以及脊索网格布置不均等问题,提出了一种星形四面体型索穹顶,该索穹顶脊索环向连续布置,增加了结构抵抗不均匀荷载的能力。脊索网格水平面投影为星形单体且投影面积相同,从而保证了上弦脊索网格的均匀性,提高结构整体稳定性。针对该索穹顶结构的找力分析问题,方便了解各索杆预应力分布规律,利用节点平衡法与位移法,给出了结构在理想状态下初始预应力计算公式,计算了结构在不同矢跨比下索杆初始预应力,并给出了该结构的合适矢跨比与撑杆高度,为该结构的进一步研究和力学性能分析提供了依据,同时对该结构进行了全跨均布竖向荷载作用下的静力性能分析。结果表明:随着矢跨比和撑杆高度的增加,各索杆内力值均逐渐减小,结构矢跨比宜为1/10~1/8.5,所对应的撑杆高度宜在Δtan 15°~Δtan 20°,在此情况下结构具有较强的承载能力与良好的力学性能。

钢结构装配式住宅承重保温一体化墙体抗侧刚度研究

为探讨承重保温一体化墙体中保温芯材对墙体抗侧刚度的贡献,在综合考虑芯材泡沫混凝土对钢框架影响的基础上,基于等效斜压杆理论,采用能量守恒原理推导了承重保温一体化墙体结构的抗侧刚度计算公式,比较了折算系数法和特征刚度参数法两类计算斜压杆宽度的方法。结果表明:引入修正系数和折减系数后,折算系数法的计算结果与试验结果吻合较好,可以用于承重保温一体化墙体抗侧刚度的计算。

单双撑杆交错式索穹顶结构静力性能分析

针对传统索穹顶结构存在的脊索易松弛、网格划分不均、环向刚度较弱等问题,提出了一种单双撑杆交错式索穹顶结构。建立Midas模型分析了该结构在全跨和半跨均布竖向荷载作用下的受力特性,进一步研究了结构基本参数对单双撑杆交错式索穹顶结构的内力和位移的影响规律。分析结果表明,单双撑杆交错式索穹顶结构在全跨和半跨均布竖向荷载作用下具有良好的静力性能,各索均不易松弛,结构整体刚度大。给出了初始预应力和矢跨比的建议取值范围,为单双撑杆交错式索穹顶结构的工程设计和应用提供参考依据。

基于尖点突变理论的大采高综放煤壁片帮机理研究

基于大采高综放工作面煤壁上方顶煤破坏特征和运移趋势,将煤壁简化为下部刚性固支、上端自由受压的等直细长压杆,通过压杆模型尖点突变标准势能函数的理论推演,得出大采高综放工作面煤壁片帮力学条件判据,明晰煤壁片帮控制关键技术措施。

屋面彩钢板原位压型安装施工技术研究

总结了彩钢板屋面传统运输吊装方法的不足,本着节约劳动力、减少对半成品材料破坏的原则,根据彩钢板屋面施工的特点,采用了屋面彩钢板原位压型安装施工新技术,其关键技术即彩钢板半成品原位压型技术,成型板现场堆放高度递减技术,板下暗钩支撑、拉结技术,突破了传统施工方法,提高了彩钢板屋面施工质量及耐久性,缩短了施工工期,节约了施工成本,比传统施工方法更安全、更环保。通过实例应用,证明了新技术具有实用价值。

T型三撑杆索穹顶预应力计算方法与参数分析

针对传统索穹顶构造形式单一及环向刚度弱的缺陷,提出一种T型三撑杆索穹顶。采用节点平衡法与求解超静定结构的位移法相结合的方法,推导出T型三撑杆索穹在考虑自重情况下结构初始预应力分布的计算公式;对索穹顶结构进行参数分析,讨论了矢跨比和撑杆高度对结构初始预应力分布的影响,给出了结构在忽略自重的情况下初始预应力计算表,得出了适用于T型三撑杆索穹顶结构的参数合理取值范围。研究表明,T型三撑杆索穹顶结构初始预应力与矢跨比、撑杆高度均成反比,撑杆高度的影响程度更大,该结构适宜矢跨比为1/20~3/20,适宜撑杆高度为斜索角度tan10°~tan20°时的取值。

大高差轮辐结构研究与应用

针对外环高度变化较大可能引起轮辐结构径向索受压的问题,通过设置刚性撑杆代替部分受压的径向索,解决了采用传统轮辐结构无法成形的难题。推导出轮辐结构的预应力态求解公式,考虑结构自重和索夹重量等的影响,通过反复迭代确定内环各节点的标高,形成索-杆混合结构找形分析方法。对大高差轮辐结构的受力性能进行较为全面的分析,考察了外环高差、径索系杆以及附加环索等参数的影响。计算分析结果表明:大高差轮辐结构在承受长轴方向半跨活荷载和风荷载作用时较为不利,但个别径索或撑杆失效不会引起结构连续倒塌。随着外环高差加大,撑杆数量相应增多,短轴构件及长轴上径索的内力增大,长轴下径索的内力减小。在长度较大的径索中部设置系杆,能够有效地协调上、下径索之间的变形。在长轴附近设置附加环索,可以通过增强相邻径索之间的联系,提高屋面支承结构的竖向刚度。大高差轮辐结构设置刚性撑杆的成形方法已成功应用于厦门新体育中心体育场工程。

方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点抗剪承载力分析

为研究方钢管混凝土柱-H型不等高钢梁框架节点的抗剪承载力,分析其破坏机理,建立适用于不等高钢梁节点的抗剪计算模型,提出了节点的抗剪承载力计算公式,比较了基于不同抗剪模型建立的抗剪承载力计算值与试验值的差异性。结果表明:节点域的破坏模式主要为上核心区的剪切斜压破坏;节点域抗剪承载力主要由钢管腹板、核心区混凝土主斜压杆及约束斜压杆共同承担。对比分析表明:提出的节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力理论公式计算值更为接近试验值,验证了方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点传力机理和承载力计算公式的正确性。

不规范施工对现浇混凝土楼板裂缝影响及对策

住宅现浇混凝土楼板裂缝产生的原因很多 ,机理也很复杂。本文仅从施工管理有悖《混凝土结构工程施工及验收规范》要求 ,引发的裂缝进行分析和对策探讨。

抗风索式张弦梁抗风性能静力试验研究

为验证抗风索有效性,探究抗风索对延迟下弦索松弛及松弛后整体刚度影响,以及抗风撑杆高度和不对称风荷载对结构抗风性能的影响规律,以拱形张弦梁结构为研究对象,进行了抗风索式张弦梁静力加载试验及相应数值分析。试验模型由跨度3 m、矢高120 mm、垂度180 mm、榀间距1 m的3榀张弦梁组成。施加节点集中荷载,采用自主设计的张弦梁抗风撑杆节点,通过改变抗风撑杆高度、抗风索索力和荷载类型等方式共设计了3种模型和9个加载工况。研究结果表明：有限元分析结果能与试验结果较好吻合,提高了抗风索的张弦梁抗风性能,抗风索的存在会改善结构的整体刚度;通过将模型倒置再静力加载方式模拟风吸力,张弦索逐渐松弛,抗风索成为主要抗风构件;抗风撑杆高度对张弦梁抗风性能影响较大,模型1对应抗风撑杆高度较为合理;张弦梁结构对非对称风荷载较为敏感,增大抗风撑杆的高度能有效提高结构的整体刚度,从而有效抵抗不对称风荷载。