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  • 简介:空腹网壳是由平板型空腹网架演化而来的新型曲面空间网格结构,形式多样.为了解其中肋型球面空腹网壳结构在竖向静载作用下的力学性能,本文采用空间梁单元,在边界上、下弦节点均约束线位移时共计算了22个算例,讨论了矢跨比、网壳厚度、网格圈数等参数对其变形和内力的影响.分析表明,肋型球面空腹网壳可看作是两个具有相同曲率中心的单层网壳通过竖腹杆连接而共同工作,其矢跨比不宜小于1/6,网壳厚度和网格圈数对结构力学性能的影响较小.本文还进行了这种结构与单层网壳的对比分析,表明其具有良好的技术经济指标.

  • 标签: 球面空腹网壳结构 肋环型 有限元法 竖向荷载 静力性能
  • 简介:球面网壳可以覆盖没有支柱的大空间,而且造型美观,近年来得到快速发展和广泛应用.在众多网壳型式中,有一种新颖的外铺带肋钢板球面肋型网壳,在鞍钢、武钢等新型煤气柜工程中作为顶盖广泛使用.该结构特点是轻质、大跨,所以稳定性问题特别突出,必须对其进行稳定性分析.本文基于几何非线性有限元理论,借助弧长法,利用结构分析软件ANSYS,对考虑局部屈曲后强度利用的铺钢板肋型网壳结构进行全过程计算,绘制了结构的荷载一挠度曲线.通过对荷载一挠度曲线的分析,探讨了结构失稳的原因和屈曲过程,得到了一些有价值的结论.此外,对不同矢跨比及不同截面的铺钢板肋型网壳进行稳定分析,发现许多有规律的现象.这些结论和发现对工程设计具有一定的指导意义.

  • 标签: 网壳 钢板 稳定性 屈曲 极限荷载 几何非线性
  • 简介: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.

  • 标签: 单层球面网壳 环向折线形 试验研究
  • 简介:以大连国际会议中心为工程背景,应用大型通用有限元分析软件ANSYS对内置加劲空间圆管相贯节点进行了非线性有限元分析.本文简要介绍了计算节点有限元模型各关键参数的具体设置,系统分析了在其他参数不变的前提下内加劲间距对节点强度、刚度以及破坏模式等性能的影响,提出了在相贯节点主管内设置加劲的合理构造要求,为该工程的设计提供了理论依据.

  • 标签: 空间相贯节点 内加劲环 间距 有限元分析
  • 简介:型索穹顶是美国工程师Geiger根据Fuller的张拉整体结构思想开发的一种新型预张力结构,并最早应用在汉城奥运会的体操馆和击剑馆.考虑到该结构是一种轴对称结构,本文提出了确定初始预应力分布的快速计算法.该法从平面径向桁架节点平衡关系入手,推导了不设和设有内拉环的肋型索穹顶预应力杆内力一般性的计算公式.对特定参数的索穹顶结构还给出了内力计算用表.通过本文提供的分析方法、计算公式和内力计算用表,可方便快速的确定肋型索穹顶结构的初始预应力分布,为该类结构的进一步设计和力学性能分析提供基础.

  • 标签: 索弯顶 肋环型索弯顶 张拉整体 预应力 桁架 节点
  • 简介:大跨网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型椭圆穹顶网壳工程为背景,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:提出了一种具有向预应力的三重钢管防屈曲支撑(three-tubebuckling-restrainedbrace,TTBRB)。该防屈曲支撑由位于中间层提供轴向刚度和承载力并耗散地震能量的芯材钢管,以及分别位于芯材外部和内部限制芯材整体屈曲和局部屈曲的外套管和内套管等3部分组成。内、外套管与芯材钢管之间设置高分子聚乙烯材料制作的减摩层,以减小芯材轴向变形过程中内、外套管与芯材之间的摩擦力。相比用实心截面芯材的传统防屈曲支撑,用空心圆管作为芯材具有更大的回转半径;且取消了混凝土类填充材料,大幅度降低支撑自重,及混凝土损伤导致的耗能能力削弱。内、外套管能够限制芯材钢管的整体屈曲和局部屈曲,并可通过装配应力的方式对芯材钢管施加向预应力,从而可改变芯材钢管的受拉或受压屈服强度。采用验证的有限元模型研究了内、外套管与芯材钢管之间的间隙和芯材钢管内环向预应力大小对TTBRB滞回性能的影响。分析结果表明,间隙较小时,芯材在轴力作用下的向变形受到内、外套管的限制而产生向应力,进一步施加向预应力后,TTBRB的轴向拉压强度显著改变。仅外套管与芯材套管之间存在间隙时,TTBRB在受拉时可提前屈服,在受压时屈服强度不受影响,应作为三重钢管防屈曲支撑优先采用的方案。

  • 标签: 三重钢管防屈曲支撑 环向预应力 摩擦力 过盈装配 滞回性能
  • 简介:选取轴对称肋型索穹顶结构的1条肋,用约束力代替多余约束,根据力的平衡,推导了节点之间脊索与斜索共同传递的竖向力及径向水平力计算公式,给出了脊索、斜索、索和撑杆初始预应力计算公式.本文方法将初始预应力分为两部分:一部分为中心脊索水平约束力为0、竖向荷载下的初始预应力值;一部分为中心脊索水平约束力为P的自平衡预应力.其中,自平衡预应力与P呈线性变化,可以通过提高约束力P提高整个索穹顶结构的初始预应力水平,从而满足各种荷载工况下的受力要求.最后,通过一个算例介绍了本文方法的计算过程并验证了方法的正确性.

  • 标签: 索穹顶 肋环型索穹顶 初始预应力 竖向荷载 约束力
  • 简介:公开(公告)号:CN2744808属于机电一化技术领域。由微电动机部件,及创新后的通用机械插销锁科学的组合而成。机电性能互补,溶为一。本专利的特点是能广泛和电子自控电路配套形成自动,又能使用机械钥匙实现双用。自动是使用的主渠道,极大地提高了门的密级与自动化程度,也因可与各种电子自控电路配合而产生多种智能效果。手动是备用,仅在自动有故障时才动用,故可以封闭防盗门上传统的钥匙的锁眼,增加了防盗门的神秘特色,减少了保安薄弱环节,克服了作案者的侥幸心理,大大提高了预防为主的目的。

  • 标签: 机电一体化技术 智能防盗门 自动化程度 优化 通用机械 自控电路
  • 简介:空心楼盖是一种现浇钢筋砼空心楼盖,是由高强薄壁方箱模现浇而成的空心无梁楼盖。宜兴文化中心工程多个场馆均采用此施工工艺,填充聚苯乙烯轻质实心材料(EPS),对缩短工期、节约成本、节能控效方面成效显著,与传统的钢筋混凝土楼板相比有较大优势。

  • 标签: 现浇空心楼盖 EPS填充体 施工工艺 优点 造价优势
  • 简介:使用自动化技术加工、制造各种型式网架螺栓球的节点,是高技术含量的界于建筑、机械、电子三大学科边沿的机电一化新技术。该技术在“当前国家重点鼓励发展的产业、产品技术目录”(1998年1月5日深圳商报第十版转载)“第二十,机械”、“第二十六,建筑”两大产业的鼓励发展项目中分别被包括在“三轴以上联动的数控机床”及“高层建筑与空间结构设备”两项目前市场急需的高新技术之中给予鼓励发展。

  • 标签: 空间网架结构 螺栓球 高层建筑 节点 空间结构 机电一体化
  • 简介:中国航海博物馆的中央帆建筑结构构成复杂。所采用材料几乎囊括了所有类型:钢筋混凝土、钢、钢索、玻璃、复合铝板;而其结构体系也是由各类体系杂交组合而成:框架、桁架、面板、索网、玻璃幕墙。本文对该新型杂交结构的设计理论进行系统研究,寻求建筑美感和结构安全的最优契合点,达到积累经验、推广这类新颖、优良、雕塑感强的建筑结构的目的。

  • 标签: 新型杂交结构 设计理论
  • 简介:对平面投影为四边形的六杆四面单元组成的新型球面网壳全铰接基本结构体系进行了系统的机动分析.若采用传统的Maxwell准则分析,该网壳的基本结构体系被认为是一个静定结构.而基于平衡矩阵理论进行分析时,可以发现该网壳的基本结构体系是一个静不定、动不定体系.利用平衡矩阵的物理意义和矩阵的初等变换,证明了新型网壳基本结构体系的机构位移模态数与沿圆形平面径向布置的六杆四面单元数是相等的.在此基础上给出了新型网壳加强结构体系的形成依据,并提出两种适于工程应用的结构体系加强方式.

  • 标签: 六杆四面体单元 球面网壳 平衡矩阵 机构位移模态 基本结构体系 加强结构体系
  • 简介:提出了一种新型球面网壳,它由投影为四边形平面的六杆四面单元集合组成,网壳的成形构造简单,便于工业化预制生产和装配化施工.这种杆件数和节点数相对较少、网格抽空的球面网壳,也能发挥双层网壳的作用.文中给出并讨论了新型球面网壳的基本结构体系和加强结构体系.为提高结构的刚度和稳定性,网壳的上、下弦节点可采用刚接节点、半刚接半铰接节点和铰接节点,可形成四种节点布置方式和杆件特性,即四种不同计算模型的球面网壳.本文作了竖向荷载作用下的受力特性分析,获得了基本与加强结构体系、四种节点布置方式的网壳内力、位移的基本规律和相互差异,为工程设计和结构选型提供了依据.

  • 标签: 六杆四面体单元 球面网壳 基本结构体系 加强结构体系 刚接节点 半刚接半铰接节点
  • 简介:对六杆四面单元组成的球面网壳结构的静力特性进行了模型试验研究.设计、制作了一个10m跨度的大型实物模型,测试了其在全跨加载和半跨加载两种工况下的静力特性,并与利用实际模型节点坐标建立的有限元模型计算结果进行对比,分析了误差产生的原因以及误差来源对模型静力特性产生影响的机理.测试和分析结果表明,模型的加工和安装精度对结构静力特性具有显著的影响,必须在实际工程中予以严格控制。

  • 标签: 球面网壳 六杆四面体单元 静力特性 模型试验
  • 简介:六杆四面单元组成的球面网壳是一种适应建筑工业化需求的新型空间结构体系.基于一个10m跨度的大型实物模型,对这种新型网壳结构进行了装配化施工的实践研究.模型的六杆四面单元全部预先加工完成,再按照拟定的施工方案,以其为基本单位进行安装,并对安装过程中出现的问题进行了总结和分析.模型安装完成后,利用全站仪测得所有节点坐标,并利用测得坐标重建有限元模型,通过与设计模型的静力计算结果进行比较,从理论角度分析了安装误差对结构静力特性的影响.本文工作能为这种新型球面网壳的工程实践提供一定的指导。

  • 标签: 球面网壳 六杆四面体单元 实物模型 装配化施工 精度控制
  • 简介:对平面投影为四边形的六杆四面单元组成的新型球面网壳进行了稳定性能分析,包括特征值屈曲分析和考虑初始缺陷的双重非线性分析.分析工作主要由两个方面展开,一是对球面网壳的基本结构体系和两种加强结构体系的四种采用不同刚、铰接节点布置方式的计算模型进行稳定性能对比,二是对采用同一种刚、铰接节点布置方式的不同结构体系的稳定性能进行比较.由此得到了刚、铰接节点布置方式对网壳结构稳定性的影响,以及加强杆件对不同计算模型稳定性能提高效果的差异.根据对比分析的结果,结合实际工程经济、技术指标的要求,提出了这类新型球面网壳宜优先选用的结构和节点体系.

  • 标签: 六杆四面体单元 球面网壳 基本结构体系 加强结构体系 特征值屈曲分析 非线性分析
  • 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.

  • 标签: 球面网壳 六杆四面体单元 结构拓扑优化 轻量化设计
  • 简介:星载四面桁架式可展抛物面天线作为一种大型可展开天线,在我国发射的卫星上已经投入使用.针对天线结构设计的核心问题——上弦节点位置的确定方法展开研究.首先提出两个优化设计判断准则:弦杆夹角的均匀性和最小均方根误差.在分析现有方法的基础上,本文提出了基于平面桁架结构的映射方法,具体讨论了3种不同的映射方法:一是平面桁架垂直投影映射,二是中轴线弧等长映射,三是弦长协调变化映射.通过分析对比相关的弦杆夹角以及最小均方根误差,表明本文提出的方法三是相对最优的方案.

  • 标签: 可展抛物面天线 四面体桁架式天线 上弦节点定位 映射 弦杆夹角 分布均匀性
  • 简介:钢结构建筑以其占在面积少,综合成本低,施工速度快,质量易保证,绿色环保等诸多优点而大行其道,其市场发展也正方兴未艾,与国家经济快速发展相吻合,与工业发展国家钢结构建筑总量互相比较,钢结构建筑市场还有很大的发展空间。正是看准了宏观发展趋势,宝冶抓住这个战略机遇,

  • 标签: 产业化发展 钢结构建筑 建筑市场 生产工艺 建筑设计