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  • 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:空间网格结构优化的设计参数很多,如结构高度、网格数、构件截面尺寸等.这些参数的量级或量纲不同,优化比较困难.运用改进的遗传算法进行空间网格结构的形状和截面优化,考虑了结构变形、压杆稳定、长细比等约束条件.采用拉格朗日乘子法对约束条件和优化函数进行处理,得到用于分析的无约束函数,提高遗传算法的运行效率.使用MATLAB遗传算法工具箱提供的函数编制了包含连续、不连续实数变量和整数变量的混合变量编码的结构优化程序.算例分析表明,程序可靠,算法收敛较快.

  • 标签: 空间网格结构 优化 遗传算法 多参数 MATLAB
  • 简介:滑动索是预应力钢结构的重要组成部分之一,但其计算模拟较为困难,这在一定程度上制约了其应用.提出了一种滑动索的模拟方法——等效滑轮法,该方法通过等效刚性构件替代滑轮,通过等效构件的转动模拟索的滑移.分析及算例表明,该方法基本原理清晰,计算简单,迭代次数少,且可以考虑实际结构中滑轮半径大小对结构的影响,是平面滑动索结构小变形分析中模拟滑动索的一种简单有效的方法.

  • 标签: 滑动索 等效滑轮 预应力钢结构
  • 简介:以能量变分原理导出的截面高层框筒结构的微分方程为基础,根据截面框筒结构的截面沿高度为阶形变化的特点,以每个相同截面的层作为一个计算单元,每个单元由微分方程导出其单元矩阵、截面矩阵和传递矩阵,进而采用矩阵传递法进行分析,并用算例说明其应用。

  • 标签: 变截面 框筒结构 扭转分析
  • 简介:在梁柱节点处增加竖向加劲肋能够提高抗弯框架连接节点的抗震能力。本文研究了加劲肋设计参数对连接抗震性能的影响。对加劲肋设计了三个几何参数.并通过非线性有限元方法进行了参数分析。给出并比较了不同参数组合下的应力分布、翅性应变能。数值结果表明,单个加长的加劲肋能够消除节点中的应力集中现象.并能减小节点脆性破坏的几率。根据数值分析结果和先前的试验结论.本文给出了加劲肋的设计参数和设计过程。

  • 标签: 分析与设计 连接参数 抗弯 钢框架 非线性有限元方法 应力集中现象
  • 简介:基于Fluent软件平台,选用基于Reynolds平均法的RNGκ-ε湍流模型,对低矮带檐口的曲面双坡屋面房屋周围风场和表面风压开展数值模拟,研究了屋面坡度、房屋高度、跨度、长度和房屋檐口类型等各种参数对曲面双坡屋面风压系数的影响.研究表明,曲面双坡屋面风压受房屋几何尺寸影响不明显,而受屋面坡度、房屋檐口类型影响明显,且与来风风向角密切相关.屋面风压随房屋高跨比的增大而增大;随屋面坡度增大,迎风面风压绝对值减小,而背风面则增大.竖向和水平檐口显著影响曲坡屋面的风压大小和分布.

  • 标签: 低矮房屋曲坡屋面 数值模拟 风压 抗风优化
  • 简介:采用单方程雪相模型,利用CFD软件FLUENT及其UDF二次开发接口编程对单坡屋盖结构进行风致积雪数值模拟.通过不同跨度、不同风速、不同倾角的单坡屋盖模型研究屋盖表面积雪侵蚀沉积量随风速及倾角变化的关系,并拟合近似公式.利用本文建议的积雪分布系数公式得出某工况下单坡屋盖表面积雪分布,并与各规范值进行对比.本文结果显示单坡屋盖表面积雪不均匀分布较为严重.

  • 标签: 单坡屋盖 风致积雪 侵蚀沉积量 积雪分布系数
  • 简介:天津诺德英蓝国际金融中心采用巨型柱-剪力墙核心筒-环形桁架-伸臂桁架结构体系.作为典型高层钢结构建筑,工程规模大,主体结构受力复杂,要求进行实时内力监测.介绍了内力监测系统工作原理和测点布置原则,运用数值模拟计算主体结构竖向位移,通过测点理论值和监测值对比分析,保证工程施工阶段安全性,为类似工程施工提供参考和借鉴.

  • 标签: 高层钢结构 巨型柱 钢板剪力墙 伸臂桁架 竖向位移 实时监测
  • 简介:索桁预应力穹顶结构是一种新型的空间结构形式.本文针对这一特定的结构形式,通过改变结构参数(矢高、预应力、布索方式),得出其相应的静动力特性的变化规律,从而探明了结构的参数变化对其静动力特性的影响,得到一些有参考价值的结论.

  • 标签: 空间结构 悬索结构 网壳 桁架 预应力 静动力性能
  • 简介:施工过程是结构从无到有的建造过程,施工顺序将对空间结构的内力与变形产生明显影响.根据约束逐渐形成的过程,本文提出结构广义初始温度(合拢温度)的概念,基于此可以更为全面准确地定义与计算正、负温差.同时在对建设场地历年极端温度、月温度变化趋势、日温度变化规律分析的基础上,根据施工情况和施工计划,精细地确定了各区块的合拢温度.通过对钢结构分阶段安装(包括屋面、吊顶、设备安装)、卸载及使用阶段模拟,真实反映构件在恒载作用下的实际受力状态,避免了一次性加载带来的杆件内力偏差,为屋盖结构设计与施工提供科学依据.

  • 标签: 大型钢结构 分期建造 温度作用 合拢 施工模拟
  • 简介:节点刚度对单层网壳结构的变形与稳定性能影响显著.本文提出一种相贯节点刚度的计算方法,通过梁元模型与壳元模型之间的对比,可以较为准确地模拟相贯节点的轴向刚度以及面内与面外抗弯刚度.对T型、Y型、X型、K型等多种相贯节点的变形性能、弹簧刚度及其影响因素进行了深入分析,研究了支管杆端变形与主管径厚比的关系,探讨了梁元模型对单层网壳结构的适用条件.为了验证该计算方法的正确性,分别采用梁元-弹簧模型与多尺度分析模型,对单层柱面网壳结构的变形性能与屈曲特征值进行了分析,结果表明两种模型具有较好的一致性.最后,给出了在单层柱面网壳结构设计时,考虑相贯节点刚度的相关建议.

  • 标签: 单层柱面网壳 相贯节点 弹簧刚度 变形 屈曲
  • 简介:500m口径球面射电望远镜(FAST)采用柔性索网作为反射面的支承结构,柔性索网结构的张拉过程模拟分析对于张拉成形阶段具有重要的指导作用.基于非线性有限元理论,针对FAST索网的结构形式和施工方案,提出了索网张拉过程的模拟分析方法.通过计算分析得到了索网在张拉过程中的位移和内力,计算结果验证了张拉方案的可行性.根据张拉过程中索网的内力变化,确定了FAST索网的误差调整方案.调索后,索力的实测值和计算值偏差在10%以内,说明调索效果较好.

  • 标签: FAST 索网结构 张拉过程 数值模拟 误差
  • 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:工字形和T形截面的内力杆件在桁架中经常出现,如何确定其平面外的计算长度系数,现行规范中无明文规定。因此分析和研究内力杆件的平面外计算长度系数,具有重要的工程意义。本文利用ANSYS对工字形和T形截面内力杆件的计算长度系数进行了分析,研究表明:采用工字形和T形截面时内力杆件的计算长度系数μy几乎相等,可以利用μy计算T形截面内力杆件的μyz;根据计算长度系数μy随参数η和ξ的变化趋势,拟合得出简化计算公式,并提出了考虑扭转效应的μyz的计算公式。

  • 标签: 计算长度系数 桁架弦杆 弯扭屈曲 有限元
  • 简介:为解决目前大跨空间结构隔震中存在的问题,本文介绍了一种新型的三维复合隔震支座,并将它应用于某一单层球面网壳结构中.根据支座的隔震目标设计了40种不同类型的支座进行参数分析.结构分析采用时程分析法,通过改变地震动的强度,全面研究了该三维复合隔震支座水平刚度及竖向刚度变化对网壳结构周期、杆件轴力及节点加速度的影响,并总结了不同工况下的变化规律.结果可为该支座在网壳中的参数选择提供参考,对推动该支座在实际工程中的应用具有积极意义.

  • 标签: 隔震支座 参数分析 网壳结构
  • 简介:斜拉索作为大跨斜拉结构的重要组成构件,其复杂振动特性会影响整体结构的受力性能.斜拉结构中拉索会发生参数振动现象在诸多文献中得到理论与试验研究证实.本文通过工程设计常用的有限元仿真,对一斜拉网壳结构建立有限元模型,分析该结构中拉索发生参数振动的可能性及其影响因素,并对拉索参数振动的两个特性进行理论分析:响应的"拍"现象、系统频率比在2的区间范围内均可发生参数振动.研究结果不仅可以指导大跨斜拉结构的设计施工,还能为拉索参数振动的抑制和控制提供参考意见。

  • 标签: 斜拉结构 拉索 参数振动 有限元 影响因素
  • 简介:天津大剧院屋盖钢桁架最大跨度66.7m,最大悬挑长度33.6m,采用巨型蒙皮抗扭桁架来控制40m×36m开洞部位处长悬臂桁架的扭转.根据结构的受力特点,提出了分六大区逐级卸载的方案,并对实际卸载过程进行了现场监测.采用振弦式表面应变计对T轴、X轴、B1轴、F1轴上的四榀大悬挑桁架以及10轴、11轴的两榀大跨度桁架进行应力监测,并与MIDAS有限元软件的模拟分析结果进行对比,模拟分析理论值与实测数据吻合较好,结构的卸载过程是安全的,并验证了波纹蒙皮桁架的抗扭性能.

  • 标签: 天津大剧院 桁架 施工模拟 监测 蒙皮效应