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  • 简介:交错桁架桁架的上弦杆和端部斜腹杆在与柱连接之前,已经连在一起,在与柱连接时,上弦杆和端斜杆又分别采用节点板与柱相连,在设计时如何计算,没有发现有关的研究和设计方法报道。本文对该处的连接节点进行了二维有限元模拟研究,将实际情况与采用整体连接进行了对比分析,对二者节点区的轴力、剪力和弯矩的分布情况进行了比较,并用考虑节点区弹塑性、大变形和接触问题的三维模型进行了分析,结果表明,该节点可以按照连在一起的整体节点进行设计计算。

  • 标签: 交错桁架 连接节点 设计方法 有限元分析
  • 简介:为研究圆管一板空腹桁架的节点强度,采用非线性有限元法对节点进行了破坏模式和参数分析.破坏模式考虑了腹板失稳影响.节点模型考虑了五个主要因素:圆管直径、圆管径厚比、腹板宽度与圆管直径比、腹板高宽比和腹板宽厚比.采用均匀设计法分析了腹板分别受轴力、弯矩、轴力与弯矩=三种外力作用时的节点强度.通过统计分析得到了节点破坏模式与模型参数、腹板内力之间的关系.采用回归分析得出了节点的极限承载力计算公式.

  • 标签: 节点强度 圆管板空腹桁架 破坏模式 参数分析
  • 简介:新型索桁架是在索桁架和拱的基础上,构思出的一种大跨度杂交桁架结构体系.本文对新型索桁架屋盖体系的静力与动力特性分析进行研究,并采用能量变分原理进行求解,文中有算例说明其应用.

  • 标签: 索桁架 屋盖 静力 动力 桁架结构 预应力
  • 简介:为揭示空间管桁架结构的连续倒塌破坏机理,对空间管桁架结构平面体系进行了连续倒塌动力试验研究。试验设计了杆件失效激发装置,模拟了桁架杆件的初始破坏,通过对剩余结构杆件应变和节点位移的测量,以考察剩余结构的动力响应。试验结果与数值模拟分析结果的比较说明,基于OpenSees程序的连续倒塌数值模拟分析能够较好地模拟初始局部破坏后剩余结构的动力响应。试验结果表明,下弦杆初始破坏后,结构发生转动铰机制下内力重分布,易引起较大的竖向变形及杆件内力变化,对结构的抗连续倒塌性能产生不利影响;且桁架弦杆对接焊缝的质量显著影响了结构的抗连续倒塌能力。

  • 标签: 空间管桁架结构 连续倒塌试验 失效激发装置 弦杆对接焊缝
  • 简介:广州国际会议展览中心采用了大跨度预应力张弦桁架结构.由于张弦桁架跨度大、重心高、侧向刚度较差等特点,吊装过程应考虑多种因素的影响.本文对张弦桁架吊装过程中的几个问题进行了介绍与分析,为大跨度钢结构工程安装提供有益经验与建议.

  • 标签: 大跨度空间结构 预应力 张弦桁架结构 吊装 钢结构
  • 简介:平面桁架结构发生连续倒塌时造成的危害较大,为了较准确地得到结构的倒塌动力响应,研究了瞬时刚度退化法、瞬时加载法与初始条件法的适用条件。采用动力学原理推导出3种方法的动力学方程,对比关键时刻的位移,得出3种方法的异同;然后在考虑双重非线性的情况下,分别对4种桁架结构采用3种方法进行连续倒塌动力有限元分析。分析结果表明:瞬时刚度退化法能够较准确地模拟杆件失效所引起的结构动力响应,瞬时加载法与初始条件法是两种近似的方法;高敏感性杆件失效时,建议采用瞬时刚度退化法;低敏感性杆件失效时,3种方法都可以采用。

  • 标签: 平面桁架结构 连续倒塌 动力分析 瞬时刚度退化法 瞬时加载法 初始条件法
  • 简介:桁架结构优化设计中普遍存在约束的作用.现有优化设计一般采用满应力法和遗传优化等优化方法,编程复杂.本文介绍了优化设计软件LING010.0的功能、特点、使用方法和使用注意事项等,建立了桁架结构优化设计的数学模型,采用LINGO软件的全局优化方法求解.实例计算表明,采用LINGO的全局优化方法能获得全局优化解,且方法简单,值得推广应用.

  • 标签: 桁架结构 优化设计 LINGO语言 全局优化
  • 简介:桁架结构作为大空间建筑屋盖结构常用的形式之一,其火灾下的承载能力对于保证大空间建筑屋盖结构在规定耐火极限内的安全性至关重要。采用有限元数值分析方法和结构力学理论分析,对桁架屋盖在多参数影响下的抗火性能进行了研究,发现平面外支座约束条件、火源位置及结构荷载比是影响钢桁架结构抗火承载力的关键因素;桁架屋盖体系中的支撑构件在火灾下失效会使桁架平面外支座约束方式产生变化,从而影响上弦杆件平面外抗火承载力;基于整体结构受火性能,提出了钢桁架屋盖抗火设计实用方法,该方法有助于明确临界温度法或承载力法中相关参量的取值,为基于计算评价桁架屋盖结构在大空间建筑火灾下的抗火性能提供科学的依据。

  • 标签: 钢桁架屋盖结构 大空间建筑火灾 抗火设计 临界温度 抗火承载力
  • 简介:本文分析了张弦梁(桁架)结构在使用阶段的受力性能,着重讨论了在最不利工况下,初始预应力幅值、矢高比与垂跨比、拱截面惯性矩(桁架截面高度)和撑杆间距及数目等四个参数对张弦梁(桁架)结构受力性能的影响,这四个参数也倍受工程设计人员的关注,最终本文得出了一些实用性结论.

  • 标签: 张弦梁结构 桁架结构 荷载状态 受力性能
  • 简介:本文分别采用单拱单元和多拱单元子系统,对有支撑和无支撑的两种立体桁架体系进行了稳定性研究,对桁架结构的线弹性稳定性、几何非线性弹性稳定性、弹塑性稳定性和有初始缺陷的桁架结构几何非线性稳定性进行了系统分析,研究结果可以为桁架拱结构的设计提供理论指导和设计参考.

  • 标签: 立体桁架拱结构 稳定 初始缺陷
  • 简介:平面索桁架以及由平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度法、动力松弛法等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中(如ANSYS).如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法(如力密度法、动力松弛法等)进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量法.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.

  • 标签: 索桁架 找形分析 非线性有限元 迭代
  • 简介:大跨度空间结构类建筑往往人群密集,一旦出现事故必然造成重大安全责任事故,极大地危害人民生命财产安全,对此类建筑承载力的研究有助于避免安全事故的发生。以成都世纪城新国际会展中心为工程背景,考虑展馆参展期间主桁架下弦节点吊挂重物的实际情况,通过有限元仿真计算给出了展馆主桁架下弦节点吊挂承载力及合理吊挂方案,现场吊挂荷载试验验证了理论分析计算的正确性。以理论分析与现场试验相结合的方式,提卅了展馆屋面主桁架吊挂承载方案,能为同类型结构运营使用期的承载力确定提供参考。

  • 标签: 空间结构 预应力钢桁架 吊挂承载力 有限元仿真 现场试验
  • 简介:大跨度空间钢管桁架结构常被设计为大型公共建筑的主要受力体系,但是在进行结构设计阶段通常不考虑其施工阶段的受力状况,而其卸载方案的合理性和卸载时结构内力的控制直接关系建筑物的安全和使用。因此,本文应用SAP2000对松江大学城体育馆钢结构屋盖的卸载过程进行了试算,并以此制定卸载方案。在利用SAP2000进行建模时,在多管汇交节点处根据各钢管的线刚度比值进行了简化处理,并且对结构在卸载前的不均匀沉降做了充分考虑。结构卸载时,同时进行下弦杆和腹杆的变形和应变实测以保证结构安全并验证电算的准确性。提出了空间钢管桁架在有限元分析时模型简化的方法和关键点,并给出了大跨度空间桁架在卸载阶段的施工建议。

  • 标签: 卸载 模型简化 施工模拟
  • 简介:由于各种施工条件的限制,预应力空间钢结构的索力张拉和调整一般都是分批分阶段进行的,但后一批索的张拉会影响前一批已张拉索的内力值,故索力张拉和调整模拟的关键问题是求出每阶段每批次的控制索力.根据索力张拉和调整均为从一个初始状态转变到一个目标状态的原理,将索力的张拉和调整统一为一个问题,即从结构索力张拉调整的初始状态和目标状态的索应变值入手来求解各阶段各批次的控制索力.最后,通过一张弦桁架结构的索力张拉调整试验及模拟分析,表明该方法是可行有效的.

  • 标签: 张弦桁架 索力张拉 索力调整 二状态法 模型试验
  • 简介:损伤是由结构构件材料内部微观缺陷的不断扩展引起并最终导致结构工作性能的降低乃至破坏.为了分析张弦梁上弦桁架杆单元损伤对结构弹塑性动力稳定性的影响,本文利用最小耗能原理建立并推导了考虑损伤影响的上弦桁架杆单元结构平衡方程,并应用有限元分析软件ANSYS分析了地震荷载作用下损伤对结构动力性能的改变.通过计算分析,揭示了损伤的影响是张弦梁结构设计中值得考虑的不利因素,结构损伤随着地震强度的升高而增加,并最终使得位移曲线出现了分支,表明损伤给结构动力稳定带来了不利影响.

  • 标签: 损伤累积 张弦桁架 弹塑性 动力响应
  • 简介:某体育场为空间索桁架结构,由刚性外压环梁、内环索、上径向索、下径向索、吊索、压杆和柱间交叉支撑组成。该工程索桁架共有38榀,其跨度大、悬挑长,榀数多,呈空间形态及整体的受力较为复杂。为减少施工搭设支架费用,缩短工期,根据工程特点设计了针对该工程的施工方法。利用ANSYS有限元软件分析得到支承结构在各个关键施工阶段的变形规律及受力特点,并用FBG传感器对结构施工张拉阶段预应力变化做实时检测,为施工过程提供依据。提出的施工方法及监测手段可为类似结构的施工提供参考。

  • 标签: 索桁架 组装 提升 张拉 数值模拟 FBG传感器
  • 简介:现代经济发展迅速,企业工厂也越来越多,厂房的面积也越来越大,由于科技的发展,更多的企业选择建设钢结构厂房,但是钢结构厂房的建设面临着很多的问题,如何解决钢结构的稳定性和减少钢材的消耗则是在厂房的设计建设中必须要解决的问题。桁架结构的发明和应用就很好的解决了钢结构厂房的稳定性问题,同时也能节省钢材的消耗开支,钢结构厂房的建设越来越多的使用桁架结构。本文将着重分析桁架结构在钢结构厂房建设中的应用。

  • 标签: 桁架结构 钢结构 厂房
  • 简介:最近建设完成的京沪高速铁路上海虹桥站结构中,有一种钢桁架-钢管混凝土柱焊缝连接的新型节点,该节点构造和受力性能极其复杂。本文对该节点进行了1∶4缩尺模型承载力试验研究,介绍了如何实施对该复杂节点加载的试验方法,讨论了节点的受力性能、薄弱环节和破坏模式。试验表明该节点构造设计有效,具有足够的承载力,可达到设计荷载的3倍,并具有良好的塑性变形能力。但是,节点也显示出薄弱坏节,表现为在钢桁架受拉斜腹杆翼缘与节点环板竖向加劲肋的焊接部位出现开裂现象。建议适当增大受拉斜腹杆端部的翼缘弯折曲率半径,平缓腹杆向竖向加劲肋的传力,可使节点性能得到进一步完善。

  • 标签: 钢桁架-钢管混凝土柱节点 圆管柱与方管柱连接 模型试验 复杂节点 节点承载力
  • 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.

  • 标签: 变截面框筒结构 加强层 遗传算法 层间位移角 优化设计
  • 简介:本文采用Matlab语言编写张弦桁架结构模型程序,对张弦桁架在各荷载工况下的受力性能进行了分析;首先采用Matlab语言编写了张弦桁架结构各种约束条件程序,同时编写了基于离散变量的张弦桁架优化设计程序,采用基于离散变量的一维搜索优化算法对拟定的张弦桁架计算模型进行了优化,优化结果表明基于离散变量的一维搜索优化算法,由于目标函数和约束函数的单调性质,得到的解显然是最优解,而且优化结果可以直接应用于结构实际设计。最后,在确保编写的离散变量优化程序正确的前提下,对不同矢高的张弦桁架结构进行了离散变量优化设计,得出了最优矢高结论。

  • 标签: 张弦桁架 一维搜索算法 截面优化 离散变量