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  • 简介:近年来,国内一些起重机厂家开发了性能优化的轻量系列吊车产品,其轮压值及小车重量较旧有系列吊车显著减轻,当钢结构厂房应用此类吊车时,可较大幅度的降低吊车梁与刚架的用钢量.本文介绍了按新旧系列不同参数计算吊车梁及门式刚架用钢量的结果比较及量化的规律分析,有助于钢结构设计中扩展思路与优化设计.

  • 标签: 钢结构厂房 吊车梁 门式刚架 用钢量 优化设计 结构设计
  • 简介:通过将楼板的上层钢筋和楼板底部配筋用直径为3~6mm的细钢筋作为腹杆焊接连接,形成桁架,并在底部焊接一层厚度为0.4~0.6mm的薄钢板,就可以节省施工节点的模板费用,加快施工进度.这种楼板施工方法称为自承式模板.本文对自承式模板在施工阶段的挠度和钢筋应力进行了试验,验证了施工阶段可以采用上下弦连续的桁架计算模型,对正常使用阶段的楼板刚度和极限承载力也进行了试验研究,结果表明,自承式模板的楼板,由于在施工阶段楼板混凝土和钢筋自重在混凝土内不产生应力,这种楼板在使用状态下基本不开裂,和普通支模板的混凝土楼板相比可以改善抗裂性能,使用阶段楼板的刚度也比普通混凝土楼板大,但是极限承载力和普通楼板相同.

  • 标签: 自承式钢模板 系统性能 钢结构 施工方法 楼板
  • 简介:确定了高温下组成钢骨混凝土的钢材和混凝土的热工参数和力-热本构关系模型,利用有限元法计算了钢骨混凝土柱截面温度场,计算结果得到实验结果的验证。利用数值方法对钢骨混凝土柱耐火极限及火灾下荷载-变形关系曲线进行了计算分析,理论计算结果和实验结果吻合良好。在此基础上,分析了截面尺寸、构件长细比、截面含钢率、截面配筋率、荷载偏心率、钢骨和钢筋屈服强度、混凝土强度、截面高宽比等参数对耐火极限以及火灾下构件承载力的影响规律。最后,提出了钢骨混凝土柱耐火极限的实用计算公式。本文是第一部分。

  • 标签: 钢骨混凝土 温度场 耐火极限 抗火设计
  • 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:本文介绍了对组合梁高阶有限元分析模型研究的最新进展。对用来模拟、分析、设计连续组合梁的通用有限元模型进行了深入的介绍、分析及实验论证。本文还检视了栓钉的变形特性对于连续组合梁的结构性能的影响,证明了栓钉的变形特性不仅对组合梁的整体刚度有着重要的影响,还会很大程度上影响组合梁的整体极限承载力。本文对组合梁的结构特性提出了新的认识,为组合梁的性能设计提出了可行的分析及设计方法。因此,这些模型是用来详细研究组合梁的有效研究工具,它们还是进行组合梁性能化分析及设计的高效手段。合理地使用这些模型还能够对开发更加准确且合理的设计规范产生非常正面的影响。

  • 标签: 组合梁 组合结构 有限元分析 非线性分析 性能化设计
  • 简介:自适应张弦梁结构是可根据外部荷载变化调节结构中的预应力实现对结构受力状态控制的智能结构.本文通过结构控制分析,研究该类结构的性能随几何构形、构件截面特性和作动器工作性能等三类设计参数的变化规律.分析结果表明:增大垂跨比、作动器数量、作动器工作行程或减小梁弦刚度比均能够减小自适应张弦梁结构上弦梁的应力和位移,其中作动器的数量和工作行程影响最大;作动器数量和工作行程对上弦梁位移的影响大于对应力的影响,而垂跨比和梁弦刚度比的影响则相反.在结构性能研究的基础上,提出适用于自适应张弦梁结构的优化设计方法.

  • 标签: 自适应张弦梁结构 结构控制 设计参数 优化设计
  • 简介:近几年来,随着我国经济建设的高速发展,以及建筑技术的创新,许多高大建筑随之涌现。这些体积大,容量多的建筑物虽然使用功能特殊,但在消防设计方面有着与现行防火规范不相符之处,因此改进建筑性能化防火设计显得非常重要。

  • 标签: 建筑工程 消防性能 化防火设计
  • 简介:日建设计东京总部大楼是采用钢框架+被动耗能体系的中高层智能办公大楼,竣工于2003年3月。其被动耗能体系由受压失稳制约型制振支撑(低屈服点100MPa钢)和粘滞型制振墙构成,且大楼里安装了可以持续测量地震运动的地震观测系统。本文介绍了2003年4月到2005年3月观测到的43条地震波的地震运动特性的分析结果、地基影响以及结构反应特性。这43条地震波分为两组:A组为中震,震中靠近建筑;B组为大震,震中远离建筑。作者得出结论,对于周期不大于1S的分量来说地基放大特性和输入损失比较显著。

  • 标签: 被动耗能体系 粘滞型制振墙 低屈服点 受压失稳制约型制振钢支撑 表层地基 反应特征
  • 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:结合宜兴文化中心建筑综合体100a使用年限的要求,重点对其主体结构混凝土施工环境进行分析筛选,分别从原材料使用、配合比设计与试验、混凝土生产与浇筑等方面进行了研究,通过这项研究把合理的配合比设计和科学的施工方法成功的运用到了宜兴文化中心的建设当中。

  • 标签: 高性能混凝土 配合比 施工
  • 简介:本文阐述了用来检视、理解和研究组合节点和半连续组合梁的高阶有限元分析模型的最新进展。对这些用来模拟组合节点、半连续组合节点的有限元模型进行了深入的介绍、分析及对比实验论证。此外,本文还检视了栓钉及受拉钢筋的变形对于端板式组合节点及半连续组合梁结构性能的影响。

  • 标签: 组合节点 组合梁 栓钉 有限元分析 非线性分析 性能化设计
  • 简介:讨论了膜结构裁剪分析中的关键技术,包括裁剪线的生成和裁剪膜片的展开.从测地线的性质出发,提出了一种新的裁剪线生成算法.基于弹簧一质点系统,在系统中考虑了膜材材料特性因素,弹簧弹性系数随展开状态变化,不但可以模拟薄膜的刚体位移和转动,而且包括了展开过程中薄膜的弹性变形.模拟方法避免了大型矩阵的运算,降低了计算成本.算例结果表明,本文提出的裁剪方法是可行的,且具有很高的展开精度.

  • 标签: 膜结构 裁剪分析 测地线 弹簧-质点系统
  • 简介:分析了非线性变壁厚扁球壳的有矩内力,将其表达成辐角φ的函数.运用塑性理论中的Tresea屈服条件,进行结构弹塑性阶段的内力研究.并用优化理论的满应力指数法分段进行壁厚的满应力优化设计.给出扁球网壳各杆件的最优尺寸.通过一个算例说明非线性扁球网壳优化设计的过程,并给出内力计算的表格和材料选用的表格.实现非线性扁球网壳的优化设计

  • 标签: 非线性 扁球网壳 满应力 优化设计
  • 简介:空间网格结构优化设计参数很多,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:针对5种典型单层球面网壳结构型式(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)的网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网壳结构类型;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网壳跨度、矢跨比与用钢量最少的网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网壳结构的选型优化

  • 标签: BP神经网络 截面优化 选型优化
  • 简介:杭州国际会议中心总建筑面积117350m^2。建筑功能复杂,包含高大空间共享中庭、大空间会议厅、标准客房、以及娱乐空间,建筑结构选型独特。对于这种综合性功能建筑国内现有的规范方法难以满足结构抗火安全性与经济性要求。本文基于性能化对杭州国际会议中心主体结构的抗火安全性进行了评估,首先确定结构抗火性能目标,然后对结构构件在可能最不利火灾场景下的力学性能进行分析,最后根据结构的受火性能是否满足抗火性能目标来评估结构的抗火安全性及需要采取的防火保护措施。本文结果被业主和消防主管部门采纳,可供类似工程的结构抗火设计参考。

  • 标签: 性能化 钢结构 抗火
  • 简介:对一系列常用建筑膜材进行了试验研究,主要包括:ETFE、PTFE膜材单向拉伸试验,得到了相应的破坏形态、应力-应变曲线、极限强度和破断延伸率;ETFE、PTFE膜材反复加载试验,得到其在反复荷载下的应力-应变曲线、弹性刚度(弹性模量);PVC/PES背贴焊接缝合试验,得到了应力-应变曲线、背贴条宽度、焊接缝合强度系数;PTFE膜材搭接缝合性能试验,得到应力-应变曲线、搭接宽度、焊缝效率系数.本文成果对膜结构设计具有重要参考价值.

  • 标签: 建筑膜材 单向强度试验 反复荷载试验 缝合性能
  • 简介:针对索穹顶在风振作用下的优化设计问题,基于线性滤波法,采用MATLAB软件对索穹顶进行风速时程模拟.以风振作用下索穹顶的总体横向位移、整体预应力水平、总重量为目标函数建立优化模型,采用ISIGHT软件集成ANSYS,基于NSGAII遗传算法,对索穹顶进行了多目标函数优化.优化结果表明:在风振作用下,总体横向位移增加少许,但整体预应力水平与总重量都得到较大的降低,优化结果具有较高的经济性与力学合理性.

  • 标签: 索穹顶 风速时程 风振响应 NSGA II 遗传算法
  • 简介:以结构重量为目标函数,考虑构件稳定应力约束、强度应力约束、长细比约束和结构位移约束,对弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究.为有效引入位移约束,采用位移关于构件截面积梯度分量权重来增加构件截面积.为提高设计变量的搜索效率,对钢管、钢索和钢拉杆规格库进行了优化排序处理,显著提高了优化搜索速度.采用优化设计方法,对深圳大运会篮球馆屋盖弦支穹顶结构进行了尺寸优化设计研究.研究结果表明,在构件稳定应力、强度应力、长细比和结构刚度(位移约束)等约束满足设计要求前提下,结构用钢量显著减少.优化设计方法搜索速度很快,应用简单,可用于大型弦支穹顶结构设计中.

  • 标签: 弦支穹顶结构 尺寸优化设计 预应力钢结构 环索预应力设计 深圳大运会篮球馆屋盖结构
  • 简介:本文探讨了建筑工程中常用的旋转壳建筑形式与结构的优化问题.其中包括建筑形状的条件极值优化,结构壁厚的塑性极限满应力优化,壳体在承载时的钢筋混凝土结构整体优化等.每一种优化都给出了算例.

  • 标签: 旋转壳 形状优化 整体优化 塑性极限应力