某游泳馆树状结构两分叉铸钢节点静力性能及倒角半径影响研究

某游泳馆采用3D3S结构设计软件进行整体建模计算,通过此工程中应用树状结构两分叉铸钢节点,以其轴力、弯矩、轴力和弯矩共同作用三种工况下节点的应力为分析对象进行计算,分析节点应力分布特征及最大应力出现的位置;研究不同倒角半径对节点受力性能的影响,得到了圆角化处理可以避免节点产生应力集中、内力形式影响最大应力值与最大应力出现位置以及选取适当倒角半径可以显著地降低节点的应力集中等结论。

大跨张弦空间结构的发展与展望

回顾了随着大跨度空间结构的发展而不断涌现出的各种结构形式,在此基础上给出了大跨张弦空间结构的概念,分析了大跨张弦空间结构的特点,并总结了四种得到工程应用的大跨张弦空间结构,即斜拉网格结构、张弦梁结构、弦支穹顶结构、索穹顶结构的发展与研究状况。进而讨论了大跨张弦空间结构的发展规律,最后对大跨张弦空间结构进一步发展的方向和需要深入研究的课题进行了展望。

单层网壳结构的动力破坏指数研究

为了更加有效地反映单层网壳结构的动力响应特征,建立了一种描述单层网壳结构动力破坏程度的新指标——动力破坏指数,并给出了单层Keiwitt型网壳结构对应不同破坏程度的动力破坏指数分界值.在研究地震作用下单层网壳结构各项耗能的计算方法和变化规律的基础上,结合塑性耗能与最大位移建立了动力破坏指数的表达式,并通过对单层Keiwitt型网壳结构进行大量的参数分析,比较了动力破坏指数同位移、塑性杆件数两个指标的对应关系.结果表明,对于存在局部刚度薄弱的单层网壳结构,动力破坏指数的分析结果更加合理.动力破坏指数是进行单层网壳结构动力响应分析的有效指标.

三连跨轻型门式刚架结构设计及关键技术研究

基于河南尚品食品有限公司年产5万吨肉制品钢结构厂房工程,对三连跨轻型门式刚架结构进行了深入分析,重点对较大悬挂荷载(非吊车荷载)的处理方法、柱脚连接形式等问题进行了探讨,并以结构最小用钢量为目标对柱距合理取值进行了优化研究.分析结果表明,较大悬挂荷载宜按照活荷载形式施加,柱脚宜采用铰接连接,柱距约为8m时,结构用钢量最小.

大跨度膜结构风压分布的风洞试验和数值模拟

为确定浙江工商大学体育场屋盖结构的风压分布,进行风洞试验研究,并采用数值模拟方法进行了对比分析.采用缩尺比为1∶200的有机玻璃模型,在建筑串联回流式风洞中的大试验段进行了风洞试验,测得对应24个方向角的结构表面各点风压系数,采用标准k-ε,重正化群k-ε,可实现的k-ε和RSM四种湍流模型对屋面风压系数进行了数值模拟,将模拟结果与风洞试验数据进行了比较.结果表明,这种月牙形屋面的风压分布主要以吸力为主,迎风边缘及突出部位的风压系数较大,而在低凹处及尾流区域较小.数值模拟结果与风洞试验结果基本吻合,采用的四种湍流模型结果差异不明显.

结构力学双语教学的探索与实践

随着教育国际化的发展,对一些具备基本条件的高校开展双语教学的试点和推广工作是有意义的,本文在两年工作中对结构力学双语教学进行了探索性教学实验研究,并根据试验现象和结果建立了教学效果的评价体系。结果表明,结构力学双语教学对学生的能力培养和素质提高有较大的帮助作用。

强震时单层K8型网壳结构非线性动力稳定分析

针对单层K8型网壳结构在强震时的动力稳定问题,应用非线性有限元理论进行了分析.计算得到单层K8型网壳结构在地震荷载作用下的动力响应,并用B-R准则判定结构的动力稳定临界荷载.结果表明,强震时单层K8型网壳结构易发生动力失稳,临界地震波峰值为0.7g,失稳的区域由第三环与径肋交叉处开始并向周围扩散直至结构坍塌.

南阳玉器超市网壳结构设计与稳定性分析

南阳玉器超市金字塔形屋顶采用了在国内应用较少的折板网壳结构,工程利用有限元理论对结构进行稳定性分析,计算考虑了几何和物理双重非线性的结构失稳全过程和极限承载力,考查了支座刚度对结构静力和稳定性能的影响。计算结果表明,金字塔形的折板网壳结构具有受力合理及经济技术指标优良的特点。

沁阳体育馆屋盖四种选型方案的比选研究

结合沁阳体育馆椭圆抛物面屋盖结构工程实例,对弦支穹顶、单层网壳、双层网壳、刚性弦支穹顶等四种结构选型方案进行了分析和设计.在满足强度、刚度和稳定性要求后,重点对四种方案的用钢量进行了比较,并综合讨论了四种方案在受力性能、施工工艺和综合造价等方面的优缺点.

开封铁塔静力及动力性能研究

开封铁塔是国家首批重点文物,价值重大。针对其倾斜导致的结构安全问题,采用理论结合数值模拟的方法研究了铁塔倾斜对塔身应力的影响。通过理论分析,计算了开封铁塔的体积、自重、重心位置,以及在自重、风荷载和地震荷载作用下的内力,并进行了地震作用下的结构倾覆验算、强度验算。然后,应用ANSYS有限元分析程序计算了开封铁塔的自振特性,进行了7度多遇地震时的反应谱和时程抗震分析。研究结果表明,理论分析、反应谱分析及时程分析结果一致,当塔顶偏移位移达1.5 m时,在地震作用下结构最大应力将超过容许应力。

三种连廊结构形式的计算与对比分析

基于河南省某地区实际工程,分别对采用钢材料、钢筋混凝土材料和钢—钢筋混凝土组合材料的连廊结构进行计算与分析,在满足刚度、强度和稳定性的要求下,运用大型有限元分析软件ANSYS对三种结构方案进行静力分析,并比较了它们的最大位移和最大应力,从而得出钢筋混凝土结构为最优方案。

土木工程中构件连接节点的类型及特点

土木工程结构中各构件之间都要靠节点连接,节点是整个结构中受力最集中的部位,对结构的安全性具有极其重要的作用。针对目前建筑结构领域中常用的节点连接形式,进行了归纳总结和对比分析,详细比较了彼此间的适用范围和优缺点,进而展望了今后节点连接的发展方向。

装配式空间钢结构体系的技术创新与应用

与国际先进装配式空间钢结构体系相比,我国已经建成或正在兴建的一批装配式空间钢结构体系的单位面积用钢量很大,不仅造成资源的浪费,而且还增加自重对结构受力性能的影响.本文对装配式空间钢结构新体系和工程应用关键技术进行了长期的探索和技术研发,在技术创新和推广应用的多项关键环节中获得了知识产权,在响应国家政策、推动装配式建筑和绿色建筑发展方面,作出了积极贡献,取得了良好的社会效益.

改进悬臂型张弦梁结构理论分析及试验研究

借鉴张弦梁结构(BSS)的构成原理,提出一种改进悬臂型张弦梁结构(CSS),并进行了理论分析和试验研究。通过向上、向下荷载作用下的结构静力和几何非线性分析,得知这种结构以承受轴力为主,并具有良好的稳定性和抵抗不对称荷载的能力。为验证这种新型结构的力学性能,设计了一个直径为5.4m的试验模型,并设计了支承部件、可调索杆、连接节点的制作方案,进而全面考察了索的初始预应力分布以及模型在满跨、半跨加载两种荷载工况下的静力响应。理论与试验研究结果表明,在这两种荷载工况下,模型的静力响应与理论分析结果基本吻合,改进悬臂型张弦梁结构(CSS)受力合理,是一种适于大跨悬臂屋盖的新型结构形式。

单层球面网壳结构屋面雪荷载最不利布置研究

雪荷载对大跨网壳结构的影响相对较大,而且由于风及温度等的作用,雪荷载在屋面的分布往往是不均匀的,确定雪荷载的最不利布置是保证大跨网壳结构安全设计需要考虑的问题。该文提出了一种分区组合法来确定单层球面网壳结构在屋面雪荷载作用下的最不利布置,该方法首先将屋面沿径向分为8个扇区,分别考虑雪荷载布置在不同扇区的排列组合,计算结构的极限承载力,确定雪荷载的径向最不利布置,然后再将屋面按环向分为6个环区,计算并确定雪荷载环向最不利布置,最后组合径向和环向两种情况,确定单层球面网壳结构雪荷载的最不利布置。研究结果表明,当雪荷载布置在半跨并且是最外两环时,结构的极限承载力最低,比满跨和半跨雪荷载工况分别降低24.8%和16.3%。

大跨空间轻量结构创新关键技术及工程应用

当前，国内已经建成或正在兴建的一批大跨度结构工程的一个显著特点是用钢量很大，本文针对这一问题，对大跨空间结构新体系及工程应用关键技术进行了研究和技术开发，在大跨空间结构建设和发展的多项关键技术中取得了多项技术突破，取得了巨大经济效益和社会效益，提高了我国大跨空间结构的理论研究和工程应用的技术水平。

单层网壳动力失效的形式与特征研究

研究了动力荷载作用下单层网壳结构的失效形式和特征。通过探讨结构的耗能机理,将结构塑性累积耗能与最大变形线性组合建立了结构动力破坏分析的新量化指标。并以一个跨度40m的K8,6型单层球面网壳结构为例,分析了两种可能的结构动力失效形式及其特征,对不同矢跨比和不同荷载作用方式时的结构失效形式进行了详细的参数分析。结果表明:动力失稳呈现突变性,而动力强度破坏呈现延性,根据动力破坏指数的变化规律可判断结构发生动力失效的形式。

雪灾致轻型门式刚架结构破坏的形式及机理分析

轻型门式刚架结构在暴雪中坍塌事故频发,造成巨大的生命和财产损失.本文统计了国内外在暴雪天气中遭到破坏的轻型门式刚架结构,对破坏形式和原因进行总结分析.首先,将其破坏形态分为整体垮塌破坏和损伤性破坏两大类,其中整体垮塌破坏分为梁破坏、节点破坏、柱破坏和支座破坏四种,损伤性破坏分为檩条平面外失稳破坏、屋面局部凹陷破坏和支撑破坏三种.随后针对不同的破坏形态对其破坏原因进行分析,应用ANSYS对轻型门式刚架破坏的一般模式和机理进行了探讨,并为提升轻型门式刚架结构的安全性能提出一些措施和建议.本文的总结分析有利于对轻型门式刚架结构在超越雪荷载作用下的破坏形式和机理有更深入的理解,为防止该类结构的破坏提供措施与建议.

新型CSIPs复合夹层板的力学性能研究

结合玻璃纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer,即FRP)和SIPs板(Structural Insulated Panels)的优点,提出了一种以FRP作为面板,扩展聚乙烯泡沫(EPS)为芯板的CSIPs复合夹层板.为了掌握CSIPs复合夹层板的力学性能,首先采用Reissener大挠度理论,推导了CSIPs复合夹层板的挠度和极限承载力的计算公式;然后应用ANSYS软件进行了有限元模拟分析;最后制作1 000 mm*1 000mm的CSIPs复合夹层板进行了模型试验研究.结果表明,理论分析解、有限元模拟结果和试验结果三者基本一致,根据大挠度理论推导出的CSIPs复合夹层板的位移及极限承载力正确;CSIPs复合夹层板重量轻、强度高的优点突出.

基于极大似然法的雪荷载计算与分析

为了提高雪荷载评估的准确性,利用极大似然法对雪荷载平稳二项随机概率分布模型进行参数估计.通过引入似然函数,使似然函数在某组参数上达到最大值,获得模型参数的极大似然估计.然后利用柯尔莫哥洛夫检验法对分布函数进行检验,并与矩法和耿贝尔法进行对比分析.结果表明,极大似然法在剩余方差Sf和拟合相对偏差Rf指标方面最优.进一步应用上述三种方法,基于沭阳县实测的历年最大积雪深度计算雪压,并与现行规范中的基本雪压进行对比,发现极大似然法计算结果合理可靠、整体效果最好,认为规范采用极大似然法对雪荷载进行参数估计更为合适.