简介：介绍一种新型数值方法——向量式有限元的特点与应用.首先结合一个简单的悬臂梁算例,概述向量式有限元的基本原理和有关计算步骤,并将向量式有限元与传统有限元方法的不同之处进行了比较归纳,接着总结了该方法在工程研究领域的应用与发展现状,最后对该新型数值方法尚需完善的方面作了简单说明.既有研究表明,相比传统有限元,向量式有限元能更准确地分析和预测结构在大变形、断裂、碰撞情况下的各种行为,在结构火灾数值模拟、桥梁结构抗震、FRP约束混凝土构件性能模拟等许多研究应用领域都具有良好应用前景.向量式有限元可以作为研究者在研究相关问题时的一个有力工具,也可以为工程设计人员的设计提供一种更精确的手段.

简介：在美国北岭地震和日本阪神地震中钢框架节点的脆性破坏现象显示了传统节点抗震性能的弱点,国内外学者根据强柱弱梁原则,以塑性铰发生位置由原来的梁、柱连接处向距离柱截面一定距离转移为设计思想,提出钢框架新型断面削弱型节点,这种节点能够大大提高结构的抗震能力.对钢框架节点的破坏原因和节点构造做一个简单的介绍,具体阐述断面削弱型节点在延性、刚度和强度方面的研究以及断面削弱型节点在其它领域内的应用和发展做一个探讨.

简介：针对T型天线结构几何非线性的特点,分别应用小垂度柔索理论和有限元分析软件ANSYS对其结构进行了找形分析计算.通过对两种方法找形结果的比较,表明基于ANSYS软件对T型天线结构找形是可行的.然后在该结构形状的基础上,又利用ANSYS对该天线结构引下线为固支时的情况进行了风荷静力学响应分析.最后,通过工程实例的计算结果验证了文中的分析模型及计算方法的合理性和有效性,表明利用ANSYS软件能够对线天线结构很好地进行找形分析与风荷静力学响应分析.

简介：点支式玻璃幕墙以其良好的通透性和安全性以及优美的建筑表现在国内外都获得了广泛应用。预应力自平衡索桁架体系是一种新型的点支式玻璃幕墙支承体系，其独立的力平衡体系解决了拉索对周边结构的附加拉力问题，因而应用前景广阔。由于需要考虑预应力和几何非线性大变形的影响，这给此类支承体系的设计增加了难度。结合天津大学新体育馆工程项目，详细介绍了该工程所应用的点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架体系的选型与布置及其结构特点，应用ANSYS软件建立有限元模型，对该支承体系的设计计算过程进行了介绍，并选取荷载计算工况、对幕墙结构的基本静动力性能等问题进行了详细分析，得到了一些有实用意义的结论。

简介：预制工业化住宅是日本主要的住宅建造方法之一.该建造方法不仅早已定型于低层住宅领域,而且成功地形成了独一无二的工业化住宅产业.在日本,工业化住宅不仅适易于大规模生产,更为重要的是它重视和强调住房的性能与功能,为提高日本住宅产业的质量做出了显著的贡献.主要考察了日本工业化住宅独特的封闭式设计系统,即不同的企业制定了不同的设计标准模数及其建筑建材,如主要建筑结构材料分别以钢材、混凝土、木材为主.将在此说明各系统的特征及其异同.

简介：天山·米立方是大型室内水上综合型工程项目。根据建筑功能要求，在门厅和戏水区间跨越室内独立结构A、B座设置点支式玻璃幕墙，门厅处在10．0m高度设置走廊以连接A、B座。结合玻璃幕墙结构特点以及走廊的受力特性和构造要求，提出双肢柱、单肢柱两种支承方案。在相同荷载技术条件下，根据有限元计算结果，从杆件应力、支座反力、变形以及用钢量等方面进行分析比较，综合评定后选用单肢柱方案。建立了有限元整体模型，分析了玻璃幕墙结构在各种荷载工况下的应力和变形等基本静力性能以及关于特征值的基本动力特性。

简介：柔性张力薄膜结构具有多态性,准确数值模拟复杂.本文首次提出了柔性张拉膜和充气膜数值分析全过程和状态,分别包含9过程、7类11状态,阐述其逻辑、算法与问题,零应力态是柔性张力结构精确数值分析与列式的基石.在预应力充气膜分析全过程,阐述充气找形概念,提出设定充气形体的找力找形方法,考虑充气体在结构分析时的非线性耦合效应.设计并制作了一个直径3.0m、高2.0m的球冠充气膜,进行了充气成形和压力变化试验,采用无接触摄影测量形面,部分验证了充气膜过程与状态.

简介：拉索人行桥是一种新型结构,具有精巧的造型和显著的经济性.由于需要考虑预应力和几何非线性的影响,从而给这种结构的分析增加了难度.对拉索人行桥结构的静力与动力特性分析进行了研究,并采用能量变分原理进行了求解.通过一个算例说明了其应用.

简介：首先对几种常见的膜结构破坏形式进行了阐述分析.在世博轴局部足尺模型试验中,将数值计算结果同试验结果进行了对比分析,发现两者相差很大,经分析认为主要是由于对膜材料性能的不了解及理论分析中所采用的本构关系太过近似所致.因此准确把握膜材料的力学性能对于膜结构的研究、应用和推广至关重要.本文对几种常见的建筑膜材料进行了一系列的试验研究,包括单轴性能试验、双轴性能试验、粘弹性性能试验、温度试验等,对建筑膜材料的抗拉强度、拉伸曲面进行了系统研究,考虑了温度对于膜材料力学性能的影响,并采用几种常见的粘弹性模型对膜材料的粘弹性性能进行了预测,最后提出了下一步的研究方向.

简介：以结构重量为目标函数,考虑构件稳定应力约束、强度应力约束、长细比约束和结构位移约束,对弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究.为有效引入位移约束,采用位移关于构件截面积梯度分量权重来增加构件截面积.为提高设计变量的搜索效率,对钢管、钢索和钢拉杆规格库进行了优化排序处理,显著提高了优化搜索速度.采用优化设计方法,对深圳大运会篮球馆屋盖弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究.研究结果表明,在构件稳定应力、强度应力、长细比和结构刚度(位移约束)等约束满足设计要求前提下,结构用钢量显著减少.优化设计方法搜索速度很快,应用简单,可用于大型弦支穹顶结构设计中.

简介：空腹夹层网壳是一种新型的曲面空间网格结构,它是由空腹网架结构演化而来.为了探究此类结构的动力特性,本文采用空间梁单元,通过参数化分析方法计算了大量算例,讨论了矢跨比、网壳厚度、网格划分频数以及弦层刚度对其动力特性的影响.为了使计算结果具有可比性,本文对所有计算算例施加相同的外部荷载.分析表明,矢跨比和厚跨比对空腹夹层网壳的动力特性有明显影响,但是网格划分频数及弦层刚度对结构的动力特性影响并不明显.

简介：介绍了大连极地海洋动物馆屋盖结构体系及结构选型依据。其屋盖结构根据建筑造型及功能要求选用了双层网架、单层筒壳、单层球面网壳及锯齿状锥面网壳等4种空间结构体系。重点介绍了锯齿状锥面网壳结构构成；并采用大型通用有限元软件ANSYS对锯齿状锥面网壳部分进行了静力分析及几何非线性稳定分析，得到了此类结构的应力分布、位移分布等静力特性及稳定性能；对结构进行了模态分析，获得了其自振频率、振型等自振特性，为后续对结构进行动力分析提供了基础。结果表明，该结构设计符合规范要求，稳定性良好，适于建筑造型呈锯齿状，屋面恒荷载较小的建筑物屋面。可为今后该类结构的设计提供一定理论依据。

简介：介绍了欧洲海洋平台用厚板的种类、供货尺寸、生产工艺的发展及其性能,并通过欧洲典型海洋平台实例介绍了其应用情况.认为欧洲钢铁企业对于海洋平台用钢的研发、品种系列化及标准化方面值得借鉴,国内钢铁企业应加快推进海洋工程用钢国家标准的制订,加快高附加值品种的开发进度,以满足国内市场的需求.

简介：通过实、空心钢管再生混凝土试件的冻融循环试验，研究了实、空心钢管再生混凝土的抗冻耐久性能，并用有限元软件模拟了该试验。研究表明，冻融对空心钢管再生混凝土弹性模量影响较大，对实心钢管再生混凝土弹性模量影响较小；混凝土吸水饱和对空心钢管再生混凝土冻胀变形影响不大，对实心钢管再生混凝土冻胀变形影响较大；温度改变产生的紧箍力对钢管混凝土的影响很小。

简介：讨论美国房屋钢结构规范ANSI/AISC360-10正文和条文说明中存在的几个问题.首先是关于压弯构件Cm系数的命名、取值和避免与另一系数Cb重复.其次是关于轴压构件板件宽厚比限值λr规定的矛盾和压弯构件λr的缺失.再次是焊接压弯构件弯扭屈曲的计算公式.最后是单边连接单角钢压杆等效长细比如何应用于高强度角钢.

简介：Currently,thedesignpracticeofhighwaybridgesaroundtheworldaremovingtowardslimitstatesdesign,areliability-baseddesignprocedure.CanadianHighwayBridgeDesignCode(CHBDC)isthefirstdesigncodeentirelydevelopedbasedonlimitstatesdesignphilosophy,includingfoundationsandFRPcomponents.However,reliabilityofastructuredecreasesinserviceduetoenvironmentalattacksandmaterialdeteriorationsuchasfatigue,corrosionandmanyotherreasons.Therefore,thestructureshouldbeinspectedperiodically,andthereliabilityofthestructureshouldbeevaluatedaccordingtoitsageandfielddata.Ifitsreliabilityisreducedtoacertainlevel,arepairshouldbescheduledaswellassomepreventivemaintenancemeasuresshouldbeimplementedtopreventfurtherdeterioration.Recently,manyresearchworkshavebeenconductedtoinvestigatereliability-deteriorationmechanismsforeachtypeofinfrastructureanditscomponents,optimizetheinspectionandmaintenancestrategy,predictremainingservicelife,estimateitslifecyclecost.Thispaperisfocusedonthestudyofreliability-deteriorationmechanismsofslabonsteelgirderbridgesduetofatigueandcorrosionofsteelgirdersaswellascorrosionofreinforcementinthedeckslab.Exampleswillalsobegiventoillustratetheproposedlifecyclemanagementstrategyforcompositeslabonsteelgirderbridges.

简介：环向折线形单层球面网壳的基本结构体系兼有单、双层球面网壳结构的受力特性,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网壳结构进行了全跨、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.

简介：针对球面网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网壳结构的承载力.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.

简介：采用广义逆矩阵方法分析空间可展桥梁的运动过程.以笛卡尔坐标系下节点的自然坐标为未知量,建立空间可展桥梁展开过程的动力学基本方程,将刚性杆长、套筒、边界约束、锁定条件、4节点等长剪刀撑、4节点刚性板的约束方程嵌入动力学方程,导出一组不含乘子且方程数等于结构自由度数的动力学方程.通过数值仿真,得出空间可展桥梁在展开过程中的各个状态及动力学参数.进行了缩比模型的研制,在电机驱动下能得到较好的控制并平稳展开,验证了该空间可展桥梁的合理性,也为空间可展桥梁的进一步研究提供了参考.

简介：目前拱支结构在大跨度空间结构领域得到广泛应用.弦支穹顶叠合拱结构作为一种典型的拱支结构形式,已被山东茌平体育馆所采用,跨度达到196m.本文基于多点激励下的地震响应时程分析,研究了大跨度弦支穹顶叠合拱结构的行波效应.分析结果显示：当地震波速分别为300m/s、800m/s、1200m/s时,相应的地震行波效应系数分别为10.30、4.78、3.56,由此可见,对于大跨度弦支穹顶叠合拱而言,其行波效应较为显著,建议设计时适当考虑.