简介：以宁波某工业建筑钢筋混凝土结构为原型,对楼面加固、TMD（调谐质量阻尼器）结构、隔振平台这三种不同的减振措施进行了有限元分析.从减振性能与室内舒适度两个指标分析了三种减振措施的优缺点.从有限元模拟结果得出以下结论：1）结构加固措施可以减小机器振动引起的振动响应,增加次梁的加固措施优于增加楼板厚度的加固措施,但是两者减振幅度均不太理想,且对改善室内舒适度并没有效果,甚至有些加固措施会降低室内舒适度;2）TMD结构对振动控制与改善室内舒适度都有很显著的效果,且当本文模型质量比为3%、频率比为1时,控制效果最佳,但是TMD的控制频带较窄,需要设置多个不同频率的TMD来拓宽其控制频带;3）采用隔振平台应对机器上楼有较好的减振效果,且设备振动频率与隔振平台的频率比越大,隔振效果越明显.

简介：大型商业建筑中庭的大悬挑梁和大跨连廊的结构设计往往由人致振动舒适度指标控制，有必要采用有效的减振措施。整理了各国的舒适度评价指标，把大型商场人行激励按照步频分为密集人流慢走和快走6个工况，采用调频质量阻尼器（TMD）系统对实际工程进行减振控制，包含单模态控制TMD、多模态控制MTMD和单模态控制MTMD。对8．678m跨度悬挑梁、26m跨度侧挑1.9m和3．9m钢连廊进行TMD系统减振分析，基本覆盖了大型商业建筑的需求。结果表明安装TMD、MTMD系统后结构的最大竖向加速度幅值明显减小，最大减振率达到83．6％，可以满足规范舒适度的要求。提出大跨钢连廊的舒适度适用指标，总结了大型商业建筑中TMD系统减振控制的适用范围、选用原则、初始设计参数、布置位置。

简介：为了充分研究高强度结构钢（Q460和Q690）钢管内充混凝土柱的抗火性能,建立了恒定轴向荷载作用下的钢管混凝土柱的三维有限元模型。在模型中,对混凝土-钢管界面行为进行了模拟,考虑了柱子的初始几何缺陷,进行了数值热传导和非线性应力分析。通过和已有试验结果的对比,验证了有限元模型的准确性,随后对钢管混凝土柱的抗火性能进行了广泛的参数研究。研究参数包括柱的几何尺寸、钢管材料强度、混凝土强度、混凝土所用水泥类别、混凝土含水率以及加载比例。对柱子的时间-温度和时间-轴向位移曲线进行了分析比较。参数分析结果表明,混凝土的直径和强度对钢管混凝土柱的耐火时间比钢管强度有更大的影响。在同一加载比例下,钢管混凝土柱的耐火时间一般随钢管强度的增加而减少,随着混凝土强度的增加而增加。但在相同荷载下,随着钢管强度等级的提高,钢管混凝土柱的耐火性显著改善。

简介：随着计算机技术的发展,基于拓扑优化技术的轻量化设计在结构设计领域广泛运用.从目前的空间结构领域来看,针对具体项目的连续体结构的拓扑优化主要还是靠工程师的工作经验来进行,而采用系统性的优化策略来进行结构优化还并不成熟,尚待深入研究.六杆四面体球面网壳是一种包含装配式建筑思想的新型空间壳体,近年来进行了广泛深入的研究.本文基于应变能最小准则针对这种新型网壳结构的力学性能进行了截面尺寸优化,对优化前后网壳各个方向的位移及各杆件截面尺寸的变化进行分析研究.优化结果表明,在减重百分之二十的条件下,结构刚度有了较大提高,竖向位移得到了有效控制,自动化的拓扑优化技术在新型空间结构体系上得到了较好的实现.

简介：研究了平流层飞艇蒙皮膜材的撕裂性能.首先测得了膜材的单轴拉伸强度,然后对不同切缝长度和试件宽度的侧边切缝试件进行单轴拉伸撕裂试验.试验结果表明临界撕裂应力随着切缝长度的增大而减小,随试件宽度的增大而增大,但切缝长度的影响更加显著.基于修正的Shoji应力场理论和考虑内部缺陷的强度因子理论,通过试验数据计算得到了修正后的Shoji应力场理论参数和应力强度因子,结果表明理论值与试验值吻合良好.最后基于修正后的Shoji应力场理论,给出了飞艇蒙皮膜材的容许切缝长度.本文成果可为飞艇蒙皮材料的撕裂性能及切缝扩展机理的研究、结构安全控制和评估提供参考.

简介：高层结构常采用混凝土联肢剪力墙形式抵抗地震作用。然而在联肢剪力墙体系中,传统的连系构件(如混凝土连梁、钢连梁或钢骨混凝土连梁)均存在着各自的不足。提出一种新型的结构形式———屈曲约束钢板联肢剪力墙结构。通过在整体墙中部开设竖向贯通的洞口并均匀布置屈曲约束钢板组件来改进传统联肢剪力墙结构的抗震性能。其中屈曲约束钢板组件主要包括一片薄钢板以及布置其两侧的抑制其剪切屈曲的盖板。这种结构形式具有耗能能力强、可修复性能好并具有与整体墙相近的弹性抗侧刚度。基于连续化方法,研究了这种结构的弹性性能,提出了其刚度设计公式及强度设计理论公式。随后依据强度破坏准则推导出基于弹性设计的理论公式和方法。最后通过一个实际算例验证了所提出的设计理论及设计公式的正确性及在实际工程中的可行性。

简介：＂互＂形装配式刚性节点将梁上、下翼缘拼接板交错布置在拼接梁与悬臂梁的外侧,拼接板与梁的焊缝均在工厂完成,现场只进行高强螺栓连接的一种节点形式。为了研究该新型装配式刚性节点的力学性能,通过改变翼缘拼接板宽度、厚度和摩擦系数设计了3组试件,应用ABAQUS软件进行有限元模拟分析。结果表明：拼接板厚度越大试件极限承载力越大,耗能越好;拼接板宽度对试件的受力性能影响不大;摩擦系数对试件的耗能影响明显,摩擦系数越大试件耗能性能越好。综合来看,＂互＂形装配式刚性节点具有良好的耗能和延性机理。此外,还将有限元结果与试验结果进行了比较,两者吻合较好。

简介：针对带加强层的等、变截面框筒结构,以结构最大层间位移角为目标函数,运用单目标遗传算法对加强层的最优位置进行研究.另外,文中基于不同的参数变化,对等截面、变截面框筒结构的运行结果进行了比较,如：筒体刚度、伸臂桁架刚度及伸壁桁架区格数量等.同时,运用Matlab编制了相关的优化设计程序.最后,以一个260m高的带加强层框筒结构为例,给出了在水平均布荷载作用下的优化结果与相关结论.研究成果可为类似工程的初步设计提供参考.

简介：屈曲约束钢板联肢剪力墙结构通过在整体墙中部开设竖向贯通的洞口并均匀布置屈曲约束钢板组件来改进传统联肢剪力墙结构的抗震性能。通过算例对比了整体墙及基于该结构改进的屈曲约束钢板联肢剪力墙结构在地震时程作用下的动力响应,发现了后者在减小地震响应上的优越性,具有良好的抗震性能。同时,提出了屈曲约束钢板联肢剪力墙的弹塑性分析简化模型,并根据理论分析,给出了简化模型中相应参数的设计公式。最后通过原模型及简化模型在地震时程曲线下的动力响应,验证了所提出的弹塑性分析简化模型的准确性和高效性。

简介：针对几何拓扑关系确定的铰接杆系结构,如何进行杆件的截面配置使结构在材料用量相同的情况下刚度最大的问题,提出了铰接杆系结构刚度最大的等应力截面配置原理.该原理表明,对于几何拓扑关系已确定的铰接杆系结构,使各杆件都同步达到某一应力时的杆件截面配置方案,是在材料用量相同情况下结构各种可能的截面配置方案中使结构刚度最大的截面配置方案.根据虚功原理,证明了相同荷载作用下杆系结构按等应力原则配置的方案在各种可能的截面配置方案中应变能最小,进而得出了前述原理.通过静定两杆桁架和超静定空间网架结构算例对上述原理进行了验证,结果表明该原理是正确有效的.

简介：单层球面网壳结构具有受力合理、造型新颖和抗震性能优越等特点,其静力及动力稳定性一直是国内外研究的热点问题.网壳上部作用的雪荷载分布形式受网壳几何形态、光照和风向等诸多因素影响,雪荷载分布形式直接影响着网壳的失稳形态.为理清网壳在各种雪荷载分布形式作用下的失稳机理及确定雪荷载的最不利分布形式,首先采用分区组合法（径向与环向）对各种雪荷载分布形式作用下的网壳稳定极限承载力展开了系统研究,得出了由分区组合法得到的雪荷载最不利分布形式.针对分区组合法计算量偏大的特点,基于恒载作用的网壳特征值屈曲分析,提出了一种确定雪荷载最不利分布的方法.最后对网壳在雪荷载作用下的失效机理进行了研究探讨.计算表明,本文所提出的方法比分区组合法更为便捷实用.本文结论可为网壳结构的设计提供参考.

简介：为了研究不同材料内管对圆中空夹层钢管混凝土构件力学性能的影响,设计了内管为钢管、PVC管和PPR管的3种、共5根圆中空夹层钢管混凝土试件。对所有试件进行轴压试验并对其整体和内部的破坏形态、荷载-纵向应变关系曲线、平均应力-应变关系曲线及横向应变发展规律进行分析,运用有限元分析软件ABAQUS对试件进行了轴压全过程模拟。结果表明：PVC内管和PPR内管试件破坏时的斜向鼓曲更为明显,其极限承载力、组合弹性模量和延性均逊于钢内管试件;PVC内管试件的横向应变发展最快;提出的有限元模型能够较好地模拟所有试件的前期刚度和钢内管试件的极限承载力;与钢内管相比,PVC管和PPR管在轴压全过程中仅承担微小的轴向荷载,且其与夹层混凝土的相互作用几乎为零;PVC内管的圆中空夹层钢管混凝土构件不可用于承重结构中,而PPR内管的圆中空夹层钢管混凝土构件可用于工程中。

简介：与普通钢结构建筑明显不同,薄壁钢结构立体货架的动力稳定性与其荷载分布密切相关。以单/双列货架为典型案例,研究了货载分布及结构模态振型的变化规律;以施加加速度激励的方式,分别在巷道和垂直巷道两个方向上对单/双列货架进行了地震动反应谱分析。数据显示,地震冲击过程中货架底部区域的层间位移角相对较大,垂直巷道方向的动力稳定性对荷载分布更加敏感。以此为基础,提出了货架结构稳定性增强设计方案,为基于性能的薄壁钢结构空间拓扑优化提供参考。

简介：项目名称：湖北省奥林匹克体育中心功能完善工程项目——综合性体育馆施工单位：武汉建工集团股份有限公司钢结构分公司项目年份：2018年项目地点：武汉光谷钢构概况：由14榀主桁架与5榀次桁架纵横交错组成,桁架高度5.2m,跨度70m,长116m。

简介：采用基于有限元理论开发的ANSYS软件建立了张弦梁数值分析模型,按温度增量法对其火灾历程中的力学反应进行分析。讨论了在升温历程中,温度场非均匀性、荷载比、垂跨比、火源半径、火源位置以及支座约束对张弦梁上弦钢梁及下弦预应力索力学特征的影响以及跨中挠度的变化历程。得出以下结论：随着温度分布非均匀性的减小,在升温历程中,上弦钢梁强度应力历程下降速率增大,而稳定应力呈先增加后下降趋势,下弦索应力变化很小;随着荷载比增大,结构临界温度降低,结构跨中挠度增长速率也变大;随着垂跨比的增大,结构受火失效截面位置发生改变,失效时对应的跨中挠度值呈非单调变化;常遇建筑火灾中的火源半径变化对关键单元的应力历程、承载力衰减历程及跨中挠度增长历程影响较小;当火源位置发生变化时,结构的失效单元将会发生变化,同时,对跨中位移历程有一定的影响;随着支座摩阻力的增加,结构热膨胀受到较大程度约束,在升温历程中,上弦钢梁跨中截面的应力显著增加,下弦索拉应力显著减小,同时结构产生显著的向上变形。上述研究结论可对进一步探明局部火灾下张弦梁结构的破坏机理提供参考。

简介：为研究不同初始几何缺陷对单层球面网壳结构地震承载力的不利影响,根据＂拟壳法＂的内力状态,提出了弯曲应力为主杆件数量占有效杆件总数的百分比最大,作为网壳最不利缺陷的判别准则.基于该准则,以跨度80m的K8型单层球面网壳为例,开展了考虑最不利高阶模态缺陷的网壳结构地震承载力影响分析.结果表明,网壳结构最不利缺陷一般出现在高阶屈曲模态;相比最低阶屈曲模态缺陷,最不利高阶模态缺陷计算所得的网壳结构地震动力响应显著增大,结构地震承载力明显降低;最不利缺陷的判别准则只需考虑前20阶屈曲模态范围,即可保证网壳结构地震承载力的计算精度和计算效率.

简介：单边斜拉弯桥是一种极具建筑表现力的桥型.为降低桅杆高度,便于施工,还可采用部分斜拉的形式.部分斜拉弯桥桥体本身提供更大的刚度,拉索体系与桥体形成空间整体受力的形式,弯、剪、扭耦合作用更明显,受力情况更复杂.本文依托某城市绿道项目中的大跨度单边连续张拉人行弯桥开展相关设计研究工作,优化了主桥桅杆数和结构受力体系,进行了减振设计,使结构受力满足并达到景观效果的需要,为相关工程实践提供借鉴.

简介：为研究钢网格盒式结构空腹楼板与柱相交节点的抗震性能及空腹楼板上覆现浇钢筋混凝土层对节点抗震性能的影响,开展了2个边柱组合节点、2个边柱纯钢节点的低周反复加载试验。分析比较了节点的破坏模式、滞回曲线和耗能能力。试验结果表明:钢网格盒式结构的纯钢节点和组合节点滞回曲线比较饱满、稳定,具有良好的延性和耗能能力,盒式结构节点抗震性能良好。相对于纯钢节点而言,组合节点由于混凝土层的抗压和钢筋的抗拉作用,其承载力、刚度和耗能性能均有一定程度的提高,在对节点承载力和抗震性能的分析中,可将混凝土层对节点抗震性能的有利影响作为结构的安全储备。

简介：三面受火钢柱可能发生绕强轴的弯曲失稳或绕弱轴的弯扭失稳,而两相邻面受火钢柱仅发生弯扭失稳。将钢柱截面温度场假设成简化的线性分布,对不均匀受火钢柱进行恒荷载升温分析,可得到钢柱发生整体失稳破坏时的临界温度。三面受火钢柱的临界温度与欧洲规范EN1993-1-2的结果较为接近,可直接由EN1993-1-2公式计算。对于两相邻面受火钢柱,可由EN1993-1-2的计算结果乘以修正系数,文中给出了该修正系数的计算公式。

简介：基于有限元分析对方型鸟嘴式十字节点在支管非对称轴力作用下的应力集中特性进行研究,得到热点区域的应力集中系数（SCF）及其分布规律,并与传统正放式节点的分析结果对比.选用典型无量纲参数建立节点的有限元模型,并采用实体单元模拟焊缝的几何形状.结果表明：对于单侧支管轴力工况,CIDECT疲劳设计指南中针对传统正放式十字节点的SCF叠加公式并不适用于方型鸟嘴式节点,原因在于后者的主管壁板之间存在更明显的相互作用,从而导致节点的非支管轴力侧也产生显著的应力集中.通过引入新的荷载工况X-BFam来考虑纯单侧支管轴力作用,提出了同时适用于传统正放式和方型鸟嘴式十字节点在支管非对称轴力作用下的SCF叠加修正公式.