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  • 简介:空腹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、壳厚度、网格圈数等参数对其变形和内力的影响.分析表明,肋型球面空腹壳可看作是两个具有相同曲率中心的单层壳通过竖腹杆连接而共同工作,其矢跨比不宜小于1/6,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.在众多壳型式,有一种新颖的外铺带肋钢板球面肋壳,在鞍钢、武钢等新型煤气柜工程作为顶盖广泛使用.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:向折线形单层球面壳的基本结构体系兼有单、双层球面壳结构的受力特性,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:大跨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:采用有限元方法研究了内与局部轴共同作用下钢筒仓的屈曲性能。研究的参数包括内、局部轴压分布角及钢筒仓径厚比等。考察了各参数对筒仓屈曲模态、屈曲时对应的仓底反力、加载边中点下方仓壁的径向位移和向应力等的影响。局部荷载作用下,仓壁的屈曲变形集中在仓壁局部。仓壁内将形成压力拱承受该局部轴,且仓底局部范围内的反力为拉力。内减小仓壁的屈曲变形。同时由于局部轴作用下沿筒仓高度方向上仓壁的变形呈波浪状,仓壁内的向应力沿高度方向相应呈波浪状变化。

  • 标签: 钢筒仓 局部轴压 内压 屈曲性能
  • 简介:同心配置双管形成管管混凝土可以改善大径管带来的问题。共设计了7根管管混凝土短柱试件,以内管配钢率和屈服强度为主要变化参数,对其进行轴试验研究,分析了试件的破坏特征、承载力和荷载一位移曲线,给出了变形和承载力的试验结果,研究了各影响参数对试件变形和承载力的影响。试验结果表明:较普通钢管混凝土柱,内配钢管的钢管混凝土柱改变了其破坏形态,提高了其承载能力,改善了试件的延性;内外钢管在试件达到承载力时都已经屈服,充分发挥了钢材的作用;采用有限元软件ABAQUS进行了数值计算分析,并将计算结果与试验结果进行了比较,吻合良好。

  • 标签: 管中管混凝土柱 轴压试验 有限元分析 承载力
  • 简介:不考虑交叉项的二次超曲面的响应面方法常用于工程结构的可靠性分析,但在数学上无法证明该响应面构筑是否真实.本文通过对单层球面壳在竖向简谐荷载下可靠指标的分析,发现了给定失效指标和结构位移响应之间的关系,获得了是否需要考虑交叉项进行可靠性分析的量化指标.

  • 标签: 响应面法 交叉项 单层球面网壳 简谐荷载
  • 简介:采用有限元方法研究了考虑内影响的局部轴作用下钢筒仓屈曲应力。考察了内、局部轴压分布角及径厚比等因素对钢筒仓屈曲应力的影响。将内与局部轴作用下钢筒仓屈曲应力的分析结果与现有规范关于内与均匀轴作用下钢筒仓屈曲应力的计算结果相比较,发现现有规范公式不能准确计算内与局部轴作用下钢筒仓的屈曲应力。在参数分析的基础上,提出了相应的考虑内影响的局部轴作用下钢筒仓屈曲承载力计算公式。经验证,该公式与有限元分析结果吻合较好。

  • 标签: 钢筒仓 屈曲应力 局部轴压 内压 计算方法
  • 简介:带肋穹顶壳结构至今仍是一种具有发展前景的壳结构。本文就该结构的计算模型、计算方法及其特性做了介绍。并通过实例计算与不带肋的一般穹顶壳结构做了比较,充分说明了带助穹顶壳结构的优越性。

  • 标签: 网壳结构 穹顶 计算模型 计算方法
  • 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壳结构.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的参数选择提供参考,对推动该支座在实际工程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:本文应用SuperSAP93计算程序,对单层壳结构做了静力、动力、稳力分析;研究了温度效应、支座约束以及不同失跨比等因素对结构的影响;得出了一些有益的结论。

  • 标签: 单层网壳结构 静力 支座 计算程序 温度效应 约束
  • 简介:本文以马家军室内田径训练馆屋面壳设计为例,分析了柱面壳的受力规律及其与下部支承结构刚度的关系.结果表明柱面壳结构对边界条件非常敏感,提出壳包络设计思想.得出了一些有益的结论和建议。

  • 标签: 柱面网壳 壳结构 屋面 室内 刚度 支承结构
  • 简介:本文简单介绍了3万米^3油罐壳顶盖的安装。安装过程,该壳结构的毂形件与杆件嵌入件系精铸造加工成形;杆件与杆端嵌入件使用专用胎具进行拼接;在专门搭设的脚手架上进行罐拱顶壳组装及蒙皮板安装;罐体壁板利用底圈壁板作为内模板进行气顶倒装施工;焊接采用CO2气体保护焊施焊。安装工程一次性成功,各项指标均达到设计要求,质量优良。

  • 标签: 网壳结构 杆件 施工 搭设 脚手架 安装工程
  • 简介:本文对钢结构轴心杆的整体稳定从失稳形式、构件的缺陷等方面入手,分析我国现行(GB50017-2003)采用的柱子曲线,提出在实腹式轴心受压构件整体稳定计算存在的问题与同行探讨.

  • 标签: 钢轴心压杆 弯曲屈曲 扭转屈曲 弯扭屈曲 临界力
  • 简介:本文利用非线性有限元方法,对两个壳的动力稳定性能进行了分析。在分析过程,分别考虑了突加阶跃荷载、简谐变化荷载度三角形脉冲荷载。对于简谐变化荷载及三角形脉冲荷载,还讨论了振动周期及脉冲持续时段对壳临界荷载的影响。

  • 标签: 脉冲荷载 网壳结构 临界荷载 动力稳定性 非线性有限元 振动周期
  • 简介:本文采用子至间造代法分析了不同跨度、矢跨比、网格足寸、屋面荷载和支座刚度的短程线型单层球面壳的自由振动特性,采用振型分解反应谱法计算了上述壳在不同地震设防烈度和场地条件下的地震反应。通过计算分析,得出了壳自振周期的变化规律,并建议了其竖向和水平向的地震内力系数的取值。

  • 标签: 单层球面网壳 短程线 抗震分析 设防烈度 竖向 支座刚度
  • 简介:进行了大空间索结构在火灾下三维非线性有限元分析,通过对影响索结构临界温度的各因素进行敏感性分析,确定了影响临界温度的主要因素为荷载比和预应力比.根据对工程中常见的三种平面形状的鞍形索的临界温度参数分析,得到了鞍形索结构临界温度与荷载比及预应力比关系的实用表格.对于确定索结构荷载比所需的最大荷载给出了解析表达式,为索结构抗火设计提供了简便实用的方法.

  • 标签: 鞍形索网 抗火 临界温度 实用方法
  • 简介:本文有计划地对400余例实际尺寸的单层球面壳进行了非线性全过程分析。求得了它们的析限承载力。系统地考察了初始缺陷和荷载不对称分布对壳性能的影响,通过这种大规模参数分析方法,掌握了单层球面壳稳定性能规律性,在此基础上提出了供设计人员使用的实用公式。

  • 标签: 单层球面网壳 全过程分析 承载力 荷载 初始缺陷 基础
  • 简介:针对5种典型单层球面壳结构型式(联方型、施威德勒型、凯威特型、三向格子型和短程线型),本文采用基于离散变量的序列两级截面优化算法对一百个不同跨度(30m~60m)、不同矢高(1/3~1/7)的壳进行截面优化设计,在截面优化设计结果中提取选型所需的优秀样本,一个优秀样本由3部分组成:跨度,矢跨比和该跨度、矢跨比下用钢量最少的壳结构类型;然后利用BP人工神经网络对复杂非线性映射关系的模拟能力建立壳跨度、矢跨比与用钢量最少的壳型式之间的映射关系,避免了结构选型优化的多维、多重非线性模型的求解困难,通过截面优化简便地实现了壳结构的选型优化。

  • 标签: BP神经网络 截面优化 选型优化