学科分类
/ 2
37 个结果
  • 简介:基于结构性态的抗震设计思想已引起重视并得到发展,部分国家的建筑结构抗震设计规范已体现出基于性态的设计理念,各国学者提出了各种不同的设计方法,本文综述了结构基于性态抗震设计的研究进展、存在的问题,内容涉及基于位移、基于能量、基于损伤的设计方法、屈服点谱方法及地震动特性研究。结构抗震性态设计在被广泛应用之前尚需面对若干的挑战。

  • 标签: 钢结构 性态 抗震设计
  • 简介:现代空间网壳结构以自由曲面造型为重要特征,如何对自由曲面进行网格划分是结构设计的关键问题.本文采用三维建模软件Rhinoceros及其可视化编程插件Grasshopper实现了一种基于简单几何原理的自由曲面网壳结构菱形网格划分方法.该方法的优点是生成的网格具有统一长度,有利于降低结构设计、构件制造及施工的复杂度.通过造型各异的算例验证了该方法的有效性.

  • 标签: 自由曲面 网壳结构 菱形网格划分 GRASSHOPPER
  • 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:FEDR(FiniteElementDynamicRelaxation)法是一种新型的找形分析方法,即结合悬链线单元及有限单元法的动力松弛法.动力松弛法不需要组装结构刚度矩阵,但该方法在求解过程中容易错过局部极值.对该问题提出改进措施,给出FEDR法的步骤及程序实现策略,并用FORTRAN语言和ANSYS的APDL语言编写程序.采用FEDR法对索穹顶结构进行形态分析.索穹顶结构的索垂度不能忽略,给出考虑结构成形后索长和索中张力水平分量的无应力索长计算公式.进行了算例分析,结果表明,FEDR法是正确可行的,改进措施、求解过程及程序实现策略是正确合理的,推导的无应力索长计算公式是正确的,应用该方法对索穹顶结构进行找形分析是可行的.

  • 标签: 索穹顶结构 找形 FEDR法 无应力索长计算公式
  • 简介:节能环保是目前建筑行业走科学发展道路的一大研究热点。低碳建筑则是节能环保的一个重要研究方向。本文基于节能环保视角,就节能建筑方面展开如何通过改变建筑的设计理念,设计的关键步骤和把科学作为设计的定位等方面进行了讨论研究,对高效率打造一个节能环保的建筑群有着指导意义。

  • 标签: 节能 建筑设计 策略
  • 简介:由于组合空间结构中单元种类和材料种类较多,导致该类结构的形状优化困难.本文引入改进的MDOD法用于该类结构的形状优化.针对实际工程结构进行分析,并与其它优化方法的结果做了比较,计算表明,该方法优化的效果良好.

  • 标签: MDOD算法 优化设计 形状优化 组合结构 组合次梯度 数学模型
  • 简介:Currently,thedesignpracticeofhighwaybridgesaroundtheworldaremovingtowardslimitstatesdesign,areliability-baseddesignprocedure.CanadianHighwayBridgeDesignCode(CHBDC)isthefirstdesigncodeentirelydevelopedbasedonlimitstatesdesignphilosophy,includingfoundationsandFRPcomponents.However,reliabilityofastructuredecreasesinserviceduetoenvironmentalattacksandmaterialdeteriorationsuchasfatigue,corrosionandmanyotherreasons.Therefore,thestructureshouldbeinspectedperiodically,andthereliabilityofthestructureshouldbeevaluatedaccordingtoitsageandfielddata.Ifitsreliabilityisreducedtoacertainlevel,arepairshouldbescheduledaswellassomepreventivemaintenancemeasuresshouldbeimplementedtopreventfurtherdeterioration.Recently,manyresearchworkshavebeenconductedtoinvestigatereliability-deteriorationmechanismsforeachtypeofinfrastructureanditscomponents,optimizetheinspectionandmaintenancestrategy,predictremainingservicelife,estimateitslifecyclecost.Thispaperisfocusedonthestudyofreliability-deteriorationmechanismsofslabonsteelgirderbridgesduetofatigueandcorrosionofsteelgirdersaswellascorrosionofreinforcementinthedeckslab.Exampleswillalsobegiventoillustratetheproposedlifecyclemanagementstrategyforcompositeslabonsteelgirderbridges.

  • 标签: HIGHWAY BRIDGES RELIABILITY design code simulation
  • 简介:高阶振型对结构振动反应影响的大小与结构的类型直接相关,现有研究对象主要为高层建筑或大跨度桥梁,而针对大跨度空间结构高阶反应的研究,特别是基于振型贡献系数研究高阶反应相关参数的规律变化,目前还很少.本文以刚性大跨度单层扁网壳结构为研究对象,分析比较反应大小不同的振型贡献系数及其累积趋势变化.提出结构特征点刚度比参数p的概念,并同时采用结构矢跨比厂和特征点刚度比p两个参数表征单层网壳的刚度特性,研究不同厂和p对高阶振型贡献系数的影响;采用典型硬土场地地面运动的加速度设计谱表征地震激励,对比分析不同P和厂对高阶振型加速度谱坐标的影响.基于振型贡献系数和加速度反应的变化规律比较结果,总结出单层扁网壳振型反应的分布特征和显著程度,提出了判断单层网壳结构振型反应绝对贡献大小以及高阶振型在弹性地震设计反应谱上的卓越周期区域的方法.本文关于高阶振型反应规律的研究成果,也适用于其他类型刚性空间结构的地震反应分析.

  • 标签: 大跨度空间结构 高阶振型反应 振型贡献系数 加速度谱坐标
  • 简介:以某大跨度网壳结构为研究对象,对建筑结构进行了风洞试验.将风洞试验体型系数结果引入大跨度网壳结构并优化设计.应用复形法建立了网壳结构目标函数,初步拟定网壳结构的网格尺寸、网壳厚度、网壳矢高,以杆件的截面面积为设计变量,杆件的强度和最小截面尺寸为约束条件,并编制了相应的程序,对三圆弧网壳结构外形尺寸进行多种方案的优化设计,比较试验与规范风载体型系数优化结果,为类似网壳结构设计提供参考.

  • 标签: 风载试验 体型系数 网壳结构 优化设计
  • 简介:高斯过程机器学习是基于严格的统计学习理论而新发展的方法,该方法在求解小样本、高维数的非线性问题上具有一定的适应性.针对采用直接蒙特卡洛方法进行功能函数计算代价较高的结构可靠度分析时计算效率过低的瓶颈问题,提出了一种基于高斯过程回归模型的直接蒙特卡洛模拟方法.该方法利用有限元等数值方法构造少量的学习样本,通过学习后的高斯过程回归模型重构隐式功能函数,直接建立随机变量与功能函数值的映射关系,进而结合直接蒙特卡洛方法推求结构的失效概率与可靠指标.算例研究表明,该方法简单易行,与传统蒙特卡洛模拟法相比较,计算效率明显较高,且易于与各种工程结构分析程序或商业计算软件相结合.

  • 标签: 结构可靠度 失效概率 蒙特卡洛法 高斯过程 有限元法
  • 简介:为了克服随机方法对于小样本难以处理的缺陷,充分利用客观的不确定性信息,构建了物理参数和载荷同时具有未确知性的系留气球设备挂架结构有限元分析模型,并提出了基于未确知理论的系留气球设备挂架结构静力分析方法.利用未确知有理数的运算规则,推导出挂架结构位移响应和单元应力响应的计算表达式.得出结构位移和应力响应取某值的可信度与各参数取值可信度的趋势一致的结论.在缺乏足够数据或者信息不完整的情况下,用未确知信息表述结构模型参数的不确定性,比用成熟的随机方法具有更高的可信度且方法简易可行.算例给出了未确知信息挂架结构最大位移和应力响应的可能值及其可信度的计算结果,表明该方法的可行性和有效性.

  • 标签: 系留气球 设备桂架结构 结构分析 未确知信息
  • 简介:引入假想荷载与二阶弹性分析方法配合使用以简化框架柱稳定性设计,是钢框架设计的一种可选方法。假想荷载的确定原则是要与线性分析配合计算长度系数法决定的框架承载力相同,根据这个原则,本文采用单杆模型,研究了与我国规范配套的假想荷载,研究了影响参数,由于我国对强度计算和稳定性计算分开进行,会获得两组大小不同的假想荷载数据,取小的假想荷载。本文的结果表明,完全等效的假想荷载系数受到抗侧刚度系数的很大影响,几何长细比也稍有影响,材料屈服强度因子与目前规范建议的不同,与弯矩分布也有关系,截面不同,在不同平面内屈曲,假想荷载也有巨大差别,特别是工字形截面绕强轴和弱轴,假想荷载差值很大。通过数据整理,提出了精度很高的计算公式。

  • 标签: 稳定 框架 假想荷载法
  • 简介:为适应屋盖结构随机脉动风速场谱分析的需要,根据数字信号处理基本原理和小波包分析理论,推导出小波包系数与功率谱的关系式,从而建立了一种基于小波包变换的随机信号功率谱估计的新方法.然后将该法应用于一个大跨屋盖模拟风速场的功率谱计算,检验了该法对随机信号的谱估计精度.计算结果显示,所提出的方法速度快、精度高,是一种适用于大型屋盖风速场的高分辨率谱估计算法.

  • 标签: 屋盖结构 脉动风速场 小波包变换 功率谱估计 随机信号
  • 简介:提出了一种基于系统状态方程的空间网格结构鲁棒性指标,该指标主要结合现代控制理论中矩阵元素摄动的敏感性原理,将具有局部损伤网格结构的鲁棒性评判转化为系统矩阵特征值对矩阵元素摄动的敏感性分析.以正放四角锥网架结构为具体的分析对象,计算了单个杆件损伤情况下网格结构的鲁棒性指标,比较分析了不同杆件的损伤对结构鲁棒性的影响程度.进一步计算了单个杆件损伤情况下网格结构的剩余影响系数,并比较得到两种鲁棒性评价指标具有较吻合的评价结果,从而验证了本文所提出的鲁棒性指标的有效性.

  • 标签: 结构鲁棒性指标 系统状态方程 空间网格结构 矩阵特征值 剩余影响系数
  • 简介:采用广义逆矩阵方法分析空间可展桥梁的运动过程.以笛卡尔坐标系下节点的自然坐标为未知量,建立空间可展桥梁展开过程的动力学基本方程,将刚性杆长、套筒、边界约束、锁定条件、4节点等长剪刀撑、4节点刚性板的约束方程嵌入动力学方程,导出一组不含乘子且方程数等于结构自由度数的动力学方程.通过数值仿真,得出空间可展桥梁在展开过程中的各个状态及动力学参数.进行了缩比模型的研制,在电机驱动下能得到较好的控制并平稳展开,验证了该空间可展桥梁的合理性,也为空间可展桥梁的进一步研究提供了参考.

  • 标签: 空间可展 桥梁 动力学 广义逆
  • 简介:抗弯钢框架结构(MRF)是目前研究最广泛、最流行的抗震系统,具有建筑灵活度高和施工效率高等优点。然而,这种结构常常缺乏足够的侧向刚度来限制结构的位移角,会导致在强震下结构和非结构构件产生严重的破坏。相反,偏心支撑钢框架结构(EBF)却有很大的侧向刚度来限制结构的位移角和有专属的抗震耗能构件。但是,支撑结构并不为建筑师所广泛接纳。为了结合抗弯钢框架结构和偏心支撑钢框架结构的优点,于2007年首次提出一种新型的抗震系统——连柱框架结构(LCF)。这种双抗震系统有相似于偏心支撑钢框架结构的窄连梁框架作为主要的抗震系统,而抗弯钢框架结构则作为次要的抗震系统。连梁作为结构保险丝可以在中震到大震中消耗地震能量,而且在震后很容易就可以被替代和修复。另一方面,抗弯钢框架结构可以提供附加的侧向抵抗力来防止结构在大震下倒塌。采用2008年提出的基于性能的塑性设计方法(PBPD)对建筑原型位于美国强震地区——加州洛杉矶的连柱框架结构进行设计。最后,使用先进的基于性能的评估步骤对原型结构的抗震性能进行了研究。研究结果表明,连柱框架结构(LCF)是一种具有良好抗震性能的结构。

  • 标签: 基于性能的塑性设计 塑性机制 性能评估 连柱框架 承载力设计
  • 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
  • 简介:基于虚拟激励法,利用风洞试验所得体形系数,通过对ANSYS有限元软件包二次开发,对于家堡火车站站房单层贝壳型网壳进行频域的风振响应分析,得到结构在0°风向角下的位移风振系数,并与时域分析结果进行对比,两者吻合较好.同时研究了结构风振系数随风荷载频率上限的变化关系,为进一步深入研究结构风振响应分析方法奠定基础,所得结果为实际工程等效风荷载的确定提供有效指导。

  • 标签: 贝壳型单层网壳 虚拟激励法 风振系数 风振响应 谐响应分析
  • 简介:为确定影响预应力钢结构体系可靠度的关键构件,从概率分析的角度出发,编制基于蒙特卡罗法的APDL程序,计算得到各个参数的灵敏度;通过分析各构件刚度同等程度的减小所引起的结构体系可靠度的降低,得到各构件的可靠性影响系数;然后由线性加权方法得到构件的权系数方程,从而建立起一种评判影响结构体系可靠度关键构件的计算模型,最后利用某弦支梁工程实例说明了该方法的应用.分析表明,所建议的方法能够准确体现构件权系数的含义,反映出各个构件对结构整体可靠性的影响程度,从而较好评判出结构的关键构件.

  • 标签: 预应力钢结构 体系可靠度 灵敏度 构件权系数 关键构件
  • 简介:针对大跨度空腹夹层板楼盖结构,考虑跨高比、空腹率、表层薄板厚度、边梁宽度等参数的影响,采用子空间迭代法计算其各阶频率和振型,并拟合基频的计算公式.分析结果显示,空腹夹层板结构的振型与实心平板类似,一阶振型表现为半波振型,空腹率和跨高比对基频影响大,边梁宽度和表层薄板厚度对基频影响小,基频与跨高比和空腹率之间近似呈线性关系.分析结论可为工程设计提供参考.

  • 标签: 空腹夹层板 舒适度 基频 振型