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  • 简介:开缝钢板墙是一种用于高层建筑的钢结构抗侧力构件。为便于其在实际工程中建模和分析,本文提出了3折线轴力-变形关系的简化交叉支撑模型,用于模拟两边连接开缝钢板墙的受力变形性能。对6个两边连接开缝钢板墙试件进行了数值模拟,验证了该简化模型的合理性;在一个设置有开缝钢板墙的5层框架结构体系中使用交叉支撑模型,并进行拟静力推覆计算,验证了该简化模型的可行性;还在该体系中使用了单斜撑简化模型,得到的结构体系的基本周期、破坏模式、结构塑性铰出现位置等结果与交叉支撑模型一致,而交叉支撑模型能更合理地反映框架梁的弯矩分布。

  • 标签: 开缝钢板墙 简化交叉支撑模型 三折线轴力-变形关系 性能点
  • 简介:大跨度空间结构具有杆件众多、高次超静定、温度效应复杂等特点,为研究日照下空间结构的温度效应大小,设计制作了等边三角形平板网架模型进行温度试验。以实测数据为依据,研究网架模型温度与应力的关系以及温度变化所产生的温度应力、变形大小。结果表明,日照下网架模型温度与温度应力相关性明显,网架下弦温度应力最大,最大轴向应力可达64.2MPa,最大弯曲应力可达15.85MPa;上弦温度应力最小,最大轴向应力只有18.8MPa;网架下弦靠近支座节点变形最大,最大值可达0.5mm。该研究可为空间结构非均匀温度场数值模拟方法的准确性验证提供标准、可靠的模型依据。

  • 标签: 大跨度空间结构 日照 温度效应 温度试验 温度应力
  • 简介:遵循大跨柔性结构弹性模型实验的相似准则,设计制作了鞍形和幸形张拉式薄膜结构的弹性模型,针对不同的风向,风速,大跨比,膜张力,边界条件等因素对结构风激动力响应的影响进行了研究

  • 标签: 弹性模型 张拉 薄膜结构 风洞实验 动力响应 风速
  • 简介:无屈曲波纹钢板剪力墙是一种兼具承载和消能双功能的新型钢板剪力墙,它通过钢板波折的方法来提高自身的面外刚度,避免了普通钢板墙面外刚度小、易屈曲,屈曲约束钢板墙需额外设置面外约束部件的缺点,因此在工程中得到了越来越广泛的应用。根据无屈曲波纹钢板剪力墙的力学性能,在弹性设计阶段提出了等向交叉支撑模型和正交异性平面壳单元模型,在弹塑性验算阶段提出了基于Bouc-Wen模型的水平轴向弹簧模型和基于三线性本构关系的水平剪切板模型。然后,将上述模型与有限元ABAQUS模型进行了对比,验证了上述弹性和弹塑性简化分析模型的准确性。最后,通过设计算例给出了无屈曲波纹钢板剪力墙的设计流程,包括其在弹性设计和弹塑性验算阶段的模拟,以供设计人员参考。

  • 标签: 无屈曲波纹钢板剪力墙 简化模型 弹性设计 弹塑性分析
  • 简介:张拉整体的概念自二十世纪四十年代被提出以来,已有60多年的历史,但迄今为止还没有严格意义上的张拉整体功能性建筑建成,仍停留在模型和雕塑阶段.在本文中我们尝试将张拉整体的思想引入广告牌和展牌支架设计,做出了一种具有实用功能的张拉整体模型,从力学和美学角度,完全可以作为广告牌、展牌支架.

  • 标签: 张拉整体 模型制作 二十世纪 支架设计 整体模型 实用功能
  • 简介:利用ANSYS11.0,采用实体单元建模、线性强化的应力-应变关系和Von-Mises屈服准则,对焊接空心球节点进行弹塑性分析,采用弧长法跟踪球节点的荷载-位移曲线.首先利用试验数据验证了计算模型的正确性;然后对焊接空心球节点进行大量有限元分析,发现节点的荷载-位移曲线具有明显规律,并利用回归分析得出了与焊接球尺寸和偏心有关的屈服系数和刚度系数公式;接着利用正交设计方法,拟合所得数据,给出了与尺寸有关的焊接球节点初始轴向刚度和弯曲刚度公式;最后回归分析得到与尺寸和偏心有关的节点的极限承载力公式,从而最终确立了荷载-位移曲线的双线性模型.

  • 标签: 焊接空心球 线性强化 荷载-位移曲线 双线性模型
  • 简介:介绍了大射电望远镜(FAST)30m模型主动反射面支承结构——整体索网结构,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网张拉过程.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:以现有T、L形钢管混凝土柱试验研究为基础,本文进行了如下工作:(1)针对T、L形钢管混凝土柱的受压约束承载机理,建立了内填混凝土的等效单轴滞回本构模型;(2)建立了悬臂柱在反复荷载作用下的滞回全过程分析模型,编制了T、L形钢管混凝土柱的滞回全过程分析程序;(3)对所完成的试件进行了滞回全过程数值分析,分析与试验结果在荷载-位移和荷载-应变两种层次上进行了对比,验证了本文模型和分析程序的正确性,表明该程序能从构件、材料两种层次上表现出钢管混凝土柱的非线性发展过程。之后,对T、L形钢管混凝土柱中有代表性混凝土和钢单元应力-应变发展全过程进行了数值模拟。结果表明本文模型能用于T、L形钢管混凝土结构的非线性分析。

  • 标签: 钢管混凝土柱 本构模型 全过程分析 试验验证
  • 简介:单层柱面网壳精细化有限元模型虽有较好的模拟精度,但是由于其建模复杂而且计算费时,所以它难以应用到工程实际进行模拟分析.为了简化计算,对精细化模型的等效简化模型进行了研究.前期已经研究出一种等效模型的方便建模方法.为了研究PGA(地震动峰值加速度)对等效模型模拟精度的影响,建立了四组尺寸不同的单层柱面网壳模型,每组包括两类模型,即精细化壳单元模型和与之对应的等效简化模型.因结构参数不同,输入的地震动峰值加速度也不同.对四组模型进行动力失效分析,选用的加速度值接近结构失稳的临界值.模拟结果显示:随着失效临界加速度值的改变,各组简化模型的等效效果都较好.因此,等效简化模型的精度受地震动加速度的影响较小,可以忽略不计.

  • 标签: 单层柱面网壳 有限元分析 等效模型 节点刚度
  • 简介:不锈钢材料与普通碳素钢的力学性能有较大不同,其应力-应变关系呈显著非线性,且各向异性,因此精确描述不锈钢应力-应变关系是不锈钢构件受力及稳定性分析等相关研究工作的基础.本文回顾了国内外关于不锈钢应力-应变本构模型研究成果,通过介绍、分析和比较研究指出,Quach三段式应力-应变模型采用Ramberg-Osgood三参数表示,可直接应用现行规范进行结构设计,其准确性已得到相关试验和有限元分析证实.因此,Quach模型是目前可供选用的最佳本构模型.

  • 标签: 不锈钢 应力-应变关系 非线性 Quach模型 Ramberg-Osgood参数
  • 简介:钢-混凝土组合薄壳屋盖(Comshell屋盖体系)由兼作永久模板并替代钢筋的薄壁加劲钢底壳和现浇混凝土两部份组成.薄壁钢底壳由模块化单元件通过螺栓连接而成,单元件呈无盖扁盒状,由底板及周边板组成,其周边板在钢壳上构成两个方向的薄壁加劲板.这一新体系保留了混凝土薄壳屋盖的所有优点,又不需要使用临时模板,并大幅减少临时支撑.本文对这种新型结构体系及其各种可能的破坏模式进行了简单介绍,并给出了针对该结构体系施工阶段稳定性所进行模型试验的主要结果.

  • 标签: 钢-混凝土 施工阶段 组合薄壳 试验研究 底壳 研究进展
  • 简介:针对网壳结构损伤识别中所面临的模态信息不完备、模态密集程度严重以及结构自由度巨大等困难,提出了一种基于时间序列自回归模型(AR模型)与BP神经网络的损伤识别方法.以凯威特型单层球面网壳为例,采用该方法识别损伤杆件位置.数值模拟结果表明,该方法具有较高的准确性和一定的抗噪性.进一步讨论了影响损伤识别结果精度的因素.研究表明,传感器的数目、布置位置对损伤识别结果有一定影响。

  • 标签: 网壳结构 损伤识别 时间序列 神经网络
  • 简介:本文介绍了一种新型多层钢筋混凝土空腹网架结构体系,该体系利用网架的空腹部分作为一个建筑层使用,这种集结构层与建筑层为一体的新型结构体系特别适用于大柱网与小柱网,大空间与小空间建筑功能相互交叉的多层建筑,具有广阔的发展前景。同时本文对一个两层钢筋混凝土空腹网架进行了模型试验,探索了该结构在竖向荷载,水平荷载及预应力作用下的受力特性。通过实测结果与理论结果的比较,验证了文[1]分析方法的正确性。

  • 标签: 空腹网架结构 钢筋混凝土 多层建筑 大空间 大柱网 实测结果
  • 简介:国家游泳中心子结构模型分析结果与试验对比表明,焊接空心球(半球)节点对子结构模型整体刚度有较大贡献,用带刚域的集中塑性铰杆单元建立的分析模型能较好地模拟子结构模型的弹塑性性能,采用该分析模型,分别用能力谱法和弹塑性时程分析法对子结构模型进行罕遇地震反应分析.结果表明,两种方法的计算结果很接近;罕遇地震作用下子结构模型仅少量杆件屈服,整体上处于弹性,具有很强的抗震能力。

  • 标签: 国家游泳中心 子结构模型 焊接空心球(半球)节点 能力谱法 弹塑性时程分析法 抗震能力
  • 简介:为进一步探索空腹索桁张力结构初始预应力分布、静力性能及误差敏感性,在理论分析的基础上,设计加工了一直径5m的结构模型.提出了该模型支承平台、可调索杆、连接节点等加工制作方案及基于最小二乘法的各测点内力-应变关系拟合方法,考察了张拉各构件到设计长度时的体系初始预应力分布,模型在满跨、半跨和1/4跨等多种荷载工况下的静力响应及通过调整杆件长度模拟杆长误差以考察长度的误差敏感性.研究表明,当所有构件都张拉到设计长度时,空腹索桁张力结构初始预应力分布将达到设计值;结构在不对称荷载作用下易发生平面外失稳,平面外刚度较差,而在整体均布荷载作用下表现出良好的承载性能;环索长度误差敏感性最明显,脊索、斜索次之,桅杆最弱.初内力分布、多种荷载工况下的静力响应及误差敏感性分析理论值与实测值基本吻合,表明了理论分析的正确性和模型设计的有效性.

  • 标签: 索桁张力结构 模型试验 初始预应力 静力性能 误差敏感性
  • 简介:规范所提供的风荷载远远不能满足现代复杂建筑结构的抗风设计要求,必须进行风洞试验.对不同结构类型及部位(如高层结构、大跨屋盖、玻璃幕墙等)所需要的风洞试验资料及风荷载参数都是不同的,简单地提供建筑物的抗风设计参数不能满足各结构物和维护体系设计的需要.本文切合实际结构,建立了面向各类结构物各抗风设计阶段的风洞试验方法.

  • 标签: 房屋建筑 刚性模型 风洞试验 玻璃幕墙 结构设计 抗风设计
  • 简介:对六杆四面体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:在大型通用有限元软件ABAOUS中,为混凝土材料定义了一种材料模型:塑性损伤模型。它可以模拟混凝土材料的拉裂和压碎等力学现象,而且使用也较为方便。在本文中,作者结合自己的研究工作,介绍了塑性损伤模型在钢管混凝土柱、型钢一钢管混凝土柱和钢管混凝土叠合柱静力性能分析中的应用,详细讨论了混凝土塑性损伤模型中有关参数的设置方法。计算结果表明,在准确合理建模和设置参数的前提下,可以利用ABAQus中的塑性损伤模型准确地模拟钢一混凝土组合构件的静力性能,从而减小实验工作量,节约开支。本文的有关论述和方法可为同类研究提供参考。

  • 标签: 塑性损伤模型 钢-混凝土组合构件 静力性能 有限元
  • 简介:为了考察材料本构模型参数对构件滞回性能模拟的影响,利用通用有限元软件ABAQUS对H形截面钢构件绕强轴压弯的滞回特性进行了数值模拟研究,对比分析了Ramberg-Osgood模型应变硬化指数和两折线模型强化率的参数取值对低周往复荷载作用下构件的极限抗弯承载力、极限后性能模拟结果的影响。分析表明,在所研究的材料强化参数变化范围内,构件极限抗弯承载力的相应变化是有限的;但构件的残余位移、耗能能力等大范围塑性变形阶段的模拟结果对两类材料模型强化参数均表现出很强的敏感性。基于以上分析结果,建议在对构件性能进行全过程数值模拟时应当谨慎地选用材料强化参数,并在必要时补充相应的材料性能试验。

  • 标签: 数值模拟 压弯构件 材料模型强化参数 滞回性能 残余位移
  • 简介:地籍管理是城镇土地管理的基础,是国家依法管理土地归属,保护土地所有者权利和使用者权利而采取的行政举措。利用传统的二维地图来进行地籍管理时,因为具体地界模糊而导致众多土地纠纷事件时有发生,所以积极利用三维城市模型对城镇进行地籍管理有着重要意义。文章对三维城市模型在城镇地籍管理中的应用进行了探讨分析。

  • 标签: 三维 城市模型 城镇 地籍管理