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  • 简介:板锥索结构是一种新型的组合壳。本文在对这类结构有限元法分析的基础上,根据板锥壳结构的构成特点,应用超级元分析的基本思想,对这类结构进行了分析,给出了这类结构超级元分析基本公式。算例分析结果表明:与一般有限元法相比,超级元法大大节省了计算量,结点自由度可降二个数量级,具分析结果和有限元法基基吻合,为这类大跨空间结构应用微机分析提供了一种新的方法。

  • 标签: 板锥网索结构 超级有限元 空间结构
  • 简介:环向折线形单层球面壳的基本结构体系兼有单、双层球面壳结构的受力特性,且节点为铰接,是一种新型的静定空间桁架结构.为改善结构受力、满足构造要求,可在基本结构体系基础上增设内圈环杆.本文对内圈环杆加强的环向折线形单层球面壳结构进行了全跨、半跨荷载下的静力加载试验,并将试验数据与理论分析结果进行对比.分析结果表明:该结构具有良好的受力性能,试验数据与有限元分析结果之间的差异较小,理论分析正确.

  • 标签: 单层球面网壳 环向折线形 试验研究
  • 简介:内外双重张弦壳结构是一种新型的预应力结构体系,主要由单层曲面网格结构和空间索桁体系复合而成.为了对体系的形成过程进行安全控制,有必要对结构进行详细的施工模拟分析,确定出合理的张拉顺序和张拉力控制值.本文以乐清体育中心体育馆内外双重张弦壳结构屋盖为例,详细介绍循环迭代降温法在该索系找力分析的应用.文中利用找力分析得到的一系列温度数组对分阶段多批次分级预应力施工过程进行仿真模拟分析.分析结果表明:循环迭代降温法可以得到每级张拉所需索力施工张拉控制值.与一次张拉成型相比,采用分阶段多批次分级预应力施工方案,可以大大降低成本且满足工程精度要求.

  • 标签: 内外双重张弦网壳结构 找力分析 施工过程 仿真分析
  • 简介:针对球面壳四边形网格划分中四个角点不易处于同一平面的问题,从三点确定一个平面的最基本几何原理出发,提出一种平面四边形网格作图方法,得到的四边形网格不仅处于同一平面而且杆件长度均一致.通过改进四边形网格的划分方法,得到的平面四边形网格与球面的偏差更小.力学性能分析表明,减小四边形网格网壳节点到球面的偏离距离能提高球面壳结构的承载力.最后将改进四边形网格划分法与国外采用的表面平移法进行比较,发现改进四边形网格划分法不仅能减少节点偏离距离而且能扩大网格划分的曲面范围.

  • 标签: 球面网壳 网格划分 平面四边形 稳定承载力 自由曲面
  • 简介:针对动力荷载作用下单层球面壳结构考虑损伤累积效应的动力稳定问题,应用有限元方法进行了研究.建立了钢材考虑损伤累积的本构关系模型,并通过对动力时程计算时不同子步弹性模量和屈服强度的不断修正,获得了考虑损伤累积的单层球面壳的动力响应,进而对结构进行了动力稳定分析.结果表明,考虑了损伤累积效应的单层球面壳的动力响应增大,动力失稳的临界地震波峰值降低.

  • 标签: 损伤累积 单层球面网壳 弹塑性分析 动力稳定
  • 简介:为了改善多目标粒子群算法在结构多目标优化中的收敛精度和速度,提出了一种新型多目标算法——基于启发式粒子群算法和遗传算法的多目标杂交算法(MHGHA).以双层壳结构为研究对象,对其在地震作用下的时程响应进行分析,以结构节点最大位移最小化和结构质量最轻化为目标进行多目标优化设计,并与经典算法进行对比.结果表明,杂交算法的收敛精度更高,同时能够实现复杂空间结构多目标优化.

  • 标签: 双层球面网壳 启发式粒子群算法 多目标优化 时程分析 收敛精度
  • 简介:弹性曲弯壳结构不同于常规形式的空间壳结构,具有特殊的建造方式.本文对这种特殊空间壳结构的找形分析和承载设计过程进行了研究,对其设计中的材料选择条件、建造过程中的顶升找形特征以及承载计算中的杆件曲弯影响进行了深入的分析探讨.

  • 标签: 曲弯网壳 找形 缺陷
  • 简介:讨论恒载和地震作用下单层壳的屈曲强度.单层壳由安装在刚性基础(如钢筋混凝土结构)的简支座支承.首先,介绍了线性屈曲荷载的近似计算公式,并讨论了该公式的精确性.接着,评价了基于线性屈曲分析的折减系数,并根据荷载峰值提出计算公式以估计导致坍塌的地震强度.然后,对比分析了分别采用有限元分析和采用修正邓克利公式的弹-塑性屈曲荷载.最后,讨论了对本文所提出的修正邓克利公式的评价方法.结果显示,有限元分析的结果高于修正邓克利公式所给结果,而且可很容易地采用修正邓克利公式计算屈曲荷载.

  • 标签: 单层网壳 屈曲强度 恒载 地震作用 评估
  • 简介:索撑壳是一种新型的空间结构形式,主要应用于大跨度玻璃采光顶结构中,本文对-40m跨度的椭圆抛物面索撑壳结构进行了稳定全过程分析,考察了荷载的不同分布形式、不同索预张力以及不同截面等因素对索撑壳结构稳定承载力的影响.通过对计算结果的对比分析,初步了解了索撑壳结构的基本力学性能,为进一步将索撑壳结构推向工程实践奠定了基础.

  • 标签: 索撑网壳 表面平移法 稳定性 极限承载力
  • 简介:形如深圳大运会体育馆的单层折面壳结构其基本构形的铰接体系为空间静定桁架结构,为改善该类单层折面壳的受力性能、提高结构刚度,可在基本体系的基础上增设若干道环杆.对铰接单层折面壳结构基本体系及环杆加强体系进行进行了全跨、半跨荷载下的静载试验及动力特性试验,并将试验实测数据与理论分析结果进行了比较分析.结果表明,实测数据与理论分析之间差异较小,模型设计和试验方法合理,理论分析方法正确.

  • 标签: 单层折面网壳结构 基本体系 环杆加强体系 试验研究
  • 简介:正交索结构作为屋盖支承体系有着广泛的应用,属于一种柔性结构,对外荷载的作用比较敏感.非线性自振特性的研究对于正交索结构在风荷载作用下的响应分析具有重要意义.本文考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了正交索结构非线性振动方程.通过Galerkin原理,将偏微分方程转化为常微分方程,并采用改进的L-P法对常微分方程进行了求解.结合算例讨论分析了温度变化、振幅等因素对正交索结构非线性振动的影响.算例表明,正交索结构固有频率随着温度的升高而减小,自振频率密集,具有较强的非线性,其自振频率随着振幅发生变化,其非线性振动呈现“硬弹簧”特性,正交索结构的非线性自振频率高于线性频率.

  • 标签: 索网结构 温度 非线性 振动
  • 简介:介绍了大射电望远镜(FAST)30m模型主动反射面支承结构——整体索结构,根据现场条件提出了三种可行的施工方案,并利用ANSYS的生死单元技术模拟索张拉过程.通过分析、对比确定了最优方案,并以此指导了实际施工,为FAST500m原型的建造积累了经验.

  • 标签: 大射电望远镜 索网结构 施工分析 生死单元
  • 简介:根据机构理论的概念,研究了单层壳结构的屈曲理论,根据结构屈曲的机理,提出了结构从产生几何软化而导致屈曲的观点,进而给出了屈曲路线跟踪的理论和算法.本文提出的理论和方法可供单层壳和其他格构结构的屈曲分析参考.

  • 标签: 网壳结构 屈曲分析 软化区 临界应力 屈曲路线
  • 简介:大口径环形天线反射器由于受到收拢高度及展开臂长度的限制,有时很难实现主、副索构型上的完全对称设计,因而造成了反射器正、反向放置变形上的差异,为反射器型面调试带来了困难.提出一种非对称索系统主、副等刚度设计方法,通过该设计可以使得索系统的正反向变形相等,实现反射器正反两种状态下的型面平均后等效在轨无重力型面的目的,为大口径环形天线地面调整和在轨型面预测提供了便利.

  • 标签: 环形可展开天线 非对称索网系统 等刚度设计
  • 简介:在结构屈曲分析理论研究的历史中,柯以特(Koiter)理论是一个里程碑.他对屈曲分析理论的观点至今仍然被视为经典.因此,格外有必要了解柯以特理论的构成及其在结构屈曲分析中的指导作用,同时也有必要了解柯以特理论的局限性.本文所介绍、论述的柯以特理论是屈曲分析理论的研究基础.

  • 标签: 网壳结构 屈曲分析 临界荷载 柯以特理论
  • 简介:目前,单层壳结构已广泛应用于体育馆、会展中心等大跨度建筑中。天津水游城是一大型商业建筑工程,根据其屋盖结构的造型和构成,经过比较后采用有树状支承的单层壳结构体系来满足建筑功能的要求。利用MIDAS建立了结构的空间有限元模型,在各种荷载工况和组合下进行结构计算,得到了结构的受力和变形特点,并通过控制杆件的应力比选定截面规格,进而通过静力分析、反应谱分析、屈曲分析和非线性分析,得到了树状支承单层壳结构的各项结构性能,可为工程设计提供参考。

  • 标签: 网壳结构 树状支承 结构设计 静力性能 动力性能 稳定分析
  • 简介:预应力双向网格单层壳结构是通过在双向网格单层壳结构内置入预应力索单元而形成的杂交结构,它能显著提高单层壳结构的整体稳定性能。本文设置了三种预应力索单元的配置模式,分析预应力索截面积和索内预应力值的大小对结构整体稳定性能的影响,并与对应单层壳结构进行了比较,体现其稳定性能方面的的优越性。

  • 标签: 网壳结构 预应力结构 稳定性 极限承载力
  • 简介:大跨壳结构具有高度的几何非线性,结构设计一般由整体稳定性控制.本文以北京某单层肋环型椭圆穹顶壳工程为背景,利用非线性有限元计算方法,对其整体稳定性进行了线性特征值屈曲、弹性屈曲以及弹塑性屈曲三方面的分析,并求得了它们的极限荷载.同时,还考察了钢材的屈服强度以及初始缺陷对极限荷载的影响,并将数值计算结果与拟壳法所得的设计临界荷载进行了比较,得出的结论对实际工程具有一定参考价值.

  • 标签: 单层椭圆网壳 稳定性 极限承载力 初始缺陷
  • 简介:基于虚拟激励法,利用风洞试验所得体形系数,通过对ANSYS有限元软件包二次开发,对于家堡火车站站房单层贝壳型壳进行频域的风振响应分析,得到结构在0°风向角下的位移风振系数,并与时域分析结果进行对比,两者吻合较好.同时研究了结构风振系数随风荷载频率上限的变化关系,为进一步深入研究结构风振响应分析方法奠定基础,所得结果为实际工程等效风荷载的确定提供有效指导。

  • 标签: 贝壳型单层网壳 虚拟激励法 风振系数 风振响应 谐响应分析
  • 简介:铝合金板式节点壳是一种典型的半刚性节点壳。采用ANSYS有限元软件对铝合金板式节点壳弹塑性稳定性能进行了有限元分析。建立了考虑节点刚度的杆件单元模型。采用Combin39单元对节点非线性弯曲刚度进行模拟。分析了节点刚度对壳失稳模态、应力分布和极限承载力的影响。研究发现,节点的非线性弯曲刚度对壳整体稳定性能具有削弱作用,其削弱作用随着壳矢跨比的减小而加大。最后,为了了解节点刚度四折线模型中各参数对壳稳定性能的影响而进行了参数分析。研究表明,壳极限承载力随着滑移弯矩和嵌固刚度的减小而降低,而其它节点刚度参数的影响可以忽略。

  • 标签: 铝合金板式节点网壳 弹塑性稳定 有限元分析 极限承载力 矢跨比 参数分析