安徽大学学生活动中心结构加固改造设计

某加固改造工程原始设计资料缺失严重。综合考虑多重因素,采取保留外围护砌体墙+内部结构拆除重建的方案。在既有建筑拆除和内部新建结构施工的全过程,对保留围护墙体实施变形监测,若发生异常及时采取措施进行干预,避免安全事故的发生。

网壳结构基于性能的抗震设计方法研究

基于性能的抗震设计是结构抗震设计的发展趋势,该文在考虑材料损伤及损伤累积的基础上,建立网壳结构的数值模型,通过基于IDA的全过程分析方法,考察网壳结构强震下的抗震性能;建立了分别基于多项特征响应和变形能量的结构损伤模型,对比两种损伤模型的精度,实现结构不同损伤状态的量化,并利用此模型量化结构的分级性能水准;通过多组地震动的IDA分析,实现结构分级性能水准易损性分析和综合易损性分析;确定结构性能目标,初步实现结构的优化设计,从而为建立网壳结构完整的基于性能的抗震设计方法奠定了基础。

基于CAGD的单层球形网壳构型设计

网壳结构具有构型简单、内力分布均匀、便于制造和装配等优点.根据网壳的构型原理,提出一种针对单层球形网壳构型设计的CAGD方法,利用该方法可以有效地避免常规计算建模过程中不必要的舍入误差,从而实现球面建模的完全对称.通过对240面体网壳构型的研究,分析长径比和五边形旋转角对杆件长度的影响,最终得出可以使杆长均匀化的条件.

基于神经网络算法的大跨度双层扭网壳的设计

应用误差反向传播的人工神经网络技术对大跨度双层扭网壳进行设计，双层扭网壳的跨度在50～80m之间变化，训练了估算双层扭网壳的最大挠度、重量和杆单元横截面面积的神经网络。为减少数据的非线性和提高训练速度，形成了特殊的数据排序方法。这种方法提供了必要的稳定性。本文研究表明应用神经网络技术对双层网壳结构进行设计是可行的。

采用板片构件的装配式木网壳结构设计

采用板片构件的装配式木网壳结构是一种以平面木板为主要构件的曲面网壳结构。平面木板构件通过数控切割技术加工得到,以其平滑的曲线轮廓塑造空间曲面造型。本文从构件、节点、布置形式方面阐明这类结构的设计理念,并通过具体的椭球形木网壳模型的设计与制作加以呈现。结果表明:采用板片构件的装配式木网壳结构具有加工精度高、节点设计简洁、施工装配化程度高、储运方便、造型优美等特点,有良好的工程应用前景。

基于Park-Ang损伤模型的网壳结构地震作用下双参数准则研究

基于性能的抗震设计方法要求将结构划分为多个性能状态,并合理定义结构的性能指标。该文基于Park-Ang损伤模型,根据网壳结构的位移与耗能在地震作用下的响应特点,提出由最大变形与塑性耗能两项无量纲参数非线性组合的双参数模型。结合我国抗震规范、网壳结构自身特性与以往学者的研究成果,通过四个性能点LS-1、LS-2、LS-3与LS-4将网壳结构划分为五种性能状态:基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏与倒塌。通过216组考虑不同跨度、矢跨比、屋面质量、杆件尺寸与地震作用的覆盖性算例,拟合得到模型的待定参数取值,进而提出适用于网壳结构的双参数准则,在四个性能点LS-1、LS-2、LS-3与LS-4处相应的指标(D)值分别为0.3、0.6、1.0与∞。以两个大型网壳振动台试验验证准则的有效性和普适性。结果表明,该文提出的双参数准则与各性能点的指标值能够体现网壳结构的性能状态,具有良好的有效性和普适性。该准则可服务于网壳结构基于性能的抗震设计方法与地震风险评估。

基于Grasshopper插件的双层网壳结构参数化设计建模

基于犀牛(Rhinoceros)软件及Grasshopper插件,针对双层网壳结构的特点,探讨双层网壳结构参数化建模设计的实现过程。研究表明,运用参数化设计手段可快速进行双层网壳结构的内外层壁找型、体量生成、细节优化与三维模型打印,可为推广至复杂大跨度空间网壳结构的建筑设计提供参数化建模参考。

参数化建模的方法在储煤场封闭工程中的应用

通过Rhinoceros软件及Grasshopper插件编写了一个不规则双层网壳结构快速建模的程序,相较于传统方法,其可以帮助结构工程师自动划分网壳网格,自动创建杆件。对建模过程及思路进行了详细阐述,达到了对某不规则的储煤场煤棚进行快速建模且高效利用地形的效果,作为一种先进的建模方法,解决了类似项目传统建模方法带来的诸多弊端。

使用犀牛软件及Grasshopper插件实现双层网壳结构快速建模

在当今的BIM与参数化设计潮流中,结构工程师在复杂建筑的建模方面需要有效的辅助建模工具。犀牛软件与Grasshopper插件提供了快速有效的参数化设计功能。利用该软件与插件编制了一个双层网壳结构快速建模工具,可以自动划分网壳上表面的网格,根据用户输入的网壳高度计算出下弦节点位置,并自动创建所有杆件。本程序作为参数化设计的一个案例,能够为结构工程师开发类似功能提供借鉴。

第12届全国大学生结构设计竞赛命题与实践

第12届全国大学生结构设计竞赛以承受静载、随机选位荷载及变方向水平荷载的空间结构为题目,于2018年11月在华南理工大学顺利举办.大赛中涌现了许多优秀的结构形式,充分体现了空间结构的魅力,也展现了当代大学生的创新创造精神.本文针对此次赛事的命题及实践过程进行回顾与总结,从命题背景、命题原则、赛题概况、现场结构模型类型、柱子形式、细部构造、得分分布情况等多方面对本次赛事进行了细致的剖析,总结了赛事的优点与不足,对未来提出了建议及展望.本文对类似赛事具有较好的参考借鉴意义.

葵花形开孔单层球面网壳的机动分析、简化杆系模型和计算方法

通过机动分析,论证了葵花形(指葵花形三向网格型)开孔单层球面网壳是能满足结构几何不变性基本要求的静定空间桁架结构.提出了简化杆系计算模型及其基本方程,精确求得网壳内力的递推计算公式和简便的位移计算公式.给出网壳支承在圈梁且需考虑与下部结构协同工作时的计算方法.在多种荷载工况和不同网壳矢跨比时作了参数分析和对比.本文的简化分析方法可方便地揭示网壳受力特性和主要内力、位移的变化规律,可为该类网壳结构的初步设计与多方案比较时采用.

一种预应力单层折面网壳结构的试验研究

单层折面网壳是近年来新兴起的一种由三角形折面网格组成、外形如宝石群或宝石晶体的单层网壳结构。为改善单层折面网壳的受力性能、提高结构刚度、优化结构设计,可在其基本结构体系的基础上增设若干道预应力环索。以铰接B6,8型单层折面网壳为例,通过模型静载试验验证了理论分析的可靠性,对比分析了结构施加预应力前后的受力性能,并在施工张拉模拟试验的基础上给出了合理可行的张拉施工方法。

板锥柱面网壳结构的试验研究与有限元分析

为研究板锥网壳结构的实际承载能力和破坏全过程,了解结构的受力性能和整体刚度,对板锥柱面网壳结构进行模型试验研究。对试验模型的细部构造进行设计,确定上弦节点、下弦节点、支座节点、锥体成形及连接构造。对两纵边支承的试验模型在正常荷载工况和破坏荷载工况下进行加载试验,并采用ANSYS软件对试验模型进行非线性有限元分析。结果表明:板锥柱面网壳的整体刚度大,在正常荷载模式下,结构的变形很小,最大竖向位移与跨度的比值为1/3 787,弦杆的受力主要是沿拱轴方向传递;在破坏荷载模式下,锥体的节点板连接处率先发生局部屈曲,之后焊点破坏,结构丧失承载能力。有限元与试验所得承载力最大误差为11%,破坏模式基本一致,所用有限元分析方法可靠。