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  • 简介:本文结合几个典型工程算例对改进动力松弛和改进力密度在计算时间、收敛精度、迭代策略等方面进行了较系统的比较分析.分析说明两种方法均适用于解决大型复杂索网结构的找形问题,并可达到很高的精度,但两种方法均有各自的优缺点.

  • 标签: 索网结构 动力松弛法 力密度法 有限元法 张拉力
  • 简介:对钢截面的弹塑性分析应用非线性方程组求解的牛顿-拉夫逊,给出荷载-变形计算的一种正算算法,即任意给定一组轴力-弯矩,由迭代得到截面形心应变-曲率。基于截面纤维模型,采用平衡推导截面刚度矩阵和计算截面承载力,为边缘屈服判断提供了方便,适用于各种形状和双向受力的截面。参考有限元程序设计方法,给出模块化的迭代流程,具有良好的通用性。给出手算算例,分别采用解析和迭代计算,结果吻合。

  • 标签: 弹塑性分析 材料非线性 数值分析 纤维模型 截面刚度矩阵 迭代法
  • 简介:FEDR(FiniteElementDynamicRelaxation)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的动力松弛.动力松弛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:平面索桁架以及由平面索桁架组成的空间索桁结构是一种应用广泛的柔性结构,它依靠拉索的张力提供刚度.寻找柔性结构合理的预应力分布以达到建筑造型和力学性能的要求是其找形分析的主要目的.与索穹顶结构、单层索网结构相比,索桁架的拓扑关系更加简单明确.力密度、动力松弛等一般用于解决单层索网等结构由给定预应力确定初始位形的问题,且难以直接应用在通用有限元软件中(如ANSYS).如果套用索穹顶、单层索网等的找形方法(如力密度、动力松弛等)进行找形,则无法直接运用通用有限元软件进行分析.本文依据索桁架结构体系简单明确的拓扑关系,发展了一种通过给节点施加位移进行迭代计算的非线性有限元找形分析方法,该方法不同于单层索网或膜结构找形的小杨氏模量.本方法求解速度较快,结果较为准确,同时便于在现有的通用有限元软件中应用.

  • 标签: 索桁架 找形分析 非线性有限元 迭代
  • 简介:本文把蒂肋扁壳的肋看作为一层同壳,且连续化为下层壳,并与蒂肋壳的壳板即上层壳组成件同工作的拟双层壳计算模型,进而可按弹性小挠度薄壳理论分析计算蒂肋扁壳。文中椎导建立了一般情况下带肋扁壳混台的基本方程式。这种构造上的拟札层壳一般不存在中面,因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变、弯曲应变是耦合的,存在一个耦合矩阵,它可充分反映肋与壳板偏心矩e的影响。对于两向正盘正放与三向带肋扁壳文中作了详细的讨论,并说明了在一定条件下,基本方程式可简化为一个构造上正史异性甚至各向同性单层扁竞的基本方程式,以方便计算和工程应用。文中附有算倒两则。

  • 标签: 双层 内力 弯矩 挠度 工程应用 薄壳理论
  • 简介:本文论述了力密度找形分析原理并引入'T单元'的概念处理边界,建立了平衡方程组,完善了力密度,为膜结构设计提供有效的方法.

  • 标签: 张拉 膜结构 力密度法找形 T单元
  • 简介:索穹顶结构在张拉过程中一般采用分批分级张拉斜索的方式.由于索穹顶结构的环索通常采用连续布置方式,当相邻分批张拉索的内力差作用在环索节点上的分量超过环索与索夹间的最大静止摩擦力后,会引起环索与环索夹之间的滑移.由于环索往往是索穹顶结构中预应力最大的构件,其滑移会对整体结构的内力分布和位形产生严重影响.在准确计算分析的基础上优化张拉方案,控制环索滑移对整体结构的影响是索穹顶结构能否张拉成形且满足设计要求的关键问题.本文提出基于向量式有限元的驱动索单元进行索穹顶张拉全过程模拟,分析环索滑移对结构内力和位形变化的影响.

  • 标签: 索穹顶 张拉全过程分析 环索滑移 向量式有限元 驱动索单元法
  • 简介:在对空间桁架结构进行屈曲路径分析的过程中,结构在其极值点处刚度奇异,伴随其机构位移模态数增加.因此,在跟踪结构的屈曲平衡路径时,既要考虑结构在运动过程中构件的变形,又要考虑系统的机构位移.本文对结构屈曲平衡路径的特性进行了阐述,指出了屈曲平衡路径是结构的固有特性,只与外部荷载的作用形式相关.基于此,本文提出了一种求解结构屈曲路径的新方法,将对结构的屈曲路径分析过程分为两步:首先,利用非线性力预测结构的下一步运动位移方向(运动位移方向是指屈曲平衡路径上某一点处的切线);随后,利用向量式有限元对结构进行找平修正.通过对两个星形穹顶和一个动不定结构进行屈曲分析,验证了本文方法的准确性和有效性.

  • 标签: 屈曲路径 非线性力法 机构 机构位移 向量式有限元法 动不定系统
  • 简介:本文由三部分组成:第1部分概述了整体提升的优缺点和发展历史;第2部分探讨了由设计与施工共同确定整体提升施工方案的重要性和科学的研究方法,并给出了研究流程图;第3部分结合我国的升梁抬网和升网滑模两个典型工程的现场全过程跟踪实测,探讨了提升工艺如同步控制、升差对结构的影响、支座反力原始差值的影响等主要问题。

  • 标签: 整体提升 空间网格结构 滑模 施工方案 实测 设计与施工
  • 简介:绍兴县体育中心体育场开合屋盖结构由固定屋盖和活动屋盖组成,活动屋盖可以在固定屋盖的轨道上滑动.根据建筑需求,固定屋盖的主桁架设计为扁拱状.为克服扁拱结构效率较低的缺点,主桁架下部安装了一系列实心拉杆形成弓形的结构.显然,拉杆是屋盖结构的关键受力构件,它的失效对整个屋盖结构的力学性能有很大影响.向量式有限元(VFIFE)是一种新型的结构分析数值方法,特别适用于处理动力和大变形问题.本文采用向量式有限元对屋盖结构闭合和开启状态下关键拉杆的突然失效进行了分析,追踪了关键位置的位移、构件内力以及支座反力的动力响应过程.结果表明,对于单拉杆设计方式,开合屋盖在拉杆失效后呈现很强的动力响应;实际结构设计采用的并行多杆形式能有效减少拉杆失效产生的屋盖结构动力响应.

  • 标签: 开合屋盖 关键构件失效 动力响应 向量式有限元法
  • 简介:D型偏心支撑钢框架是偏心支撑结构中常用的一种抗震耗能结构形式,但是其耗能梁段与柱直接相连,为了满足抗震设计要求,一般需要对梁柱连接节点处采取一些加强措施。本文提出了一种新型剪切型耗能梁段与柱连接节点一加侧板方案,并利用有限元分析程序,将该新型梁柱连接节点与梁柱直接相连的D型偏心支撑结构进行了理论分析比较。验证了该新型节点不仅可以使塑性铰远离柱端,而且可以放松钢柱对梁翼缘端部的局部变形约束,避免梁柱连接节点处焊缝的脆性断裂。

  • 标签: D型偏心支撑 耗能梁段 侧板 壳单元 有限元
  • 简介:本文研究一种先进的结构安装--旋转法在空间结构安装中运用的可行性.文中首先对推杆旋转安装(推起)和扳起旋转安装(扳起)两种方法的安装全过程进行内力变化的跟踪分析,从而指出旋转安装的特点.同时,对若干工程实例进行讨论,最后对推杆起重机和施工铰提出设计建议.

  • 标签: 安装法 空间结构 结构安装 跟踪分析 内力变化 工程实例
  • 简介:随着空间楼盖结构的发展,楼盖结构的舒适度评价显得越来越重要.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,采用行走路线对空腹夹层板进行时程分析,计算楼盖加速度响应,并拟合峰值加速度的计算公式.分析结果显示,空腹夹层板楼盖加速度峰值位于规范限值附近,工程设计有必要进行舒适度分析;跨高比、空腹率、表层薄板厚度对加速度峰值影响较大,选型时应恰当取值.

  • 标签: 空腹夹层板 舒适度 峰值加速度 行走路线法
  • 简介:受压或受弯的冷弯薄壁卷边槽钢有板件局部屈曲,截面畸变屈曲和整体弯曲屈曲或弯扭屈曲三种模式.本文着重介绍板件的相关屈曲和计算截面畸变屈曲应力的方法并阐述了三种屈曲模式之间的相关关系.指出用传统的有效截面设计计算受压和受弯冷弯薄壁卷边槽钢承载力的弊端,较详细地说明了用构件全截面计算的直接强度设计.

  • 标签: 冷弯薄壁型钢构件 冷弯卷边槽钢 截面畸变屈曲 弯扭屈曲 抗弯刚度 截面
  • 简介:将剪力键式空腹夹层板看成板和等效交叉梁系组成的整体结构,利用弹性力学方法求出它的弯曲挠度的解析式,继而可求得板、肋和剪力键的内力,将有关数据代入本文公式即可求得该结构的挠度,给工程设计人员提供了方便。

  • 标签: 剪力键 空腹夹层板 静力计算 交叉梁系 内力 挠度
  • 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中,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网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:本文首先对目前应用较广的膜结构裁剪方法,即裁剪线生成与图形展开的方法进行了比较研究,并在此基础上提出了一种新的裁剪方法--二次测地线.通过对有理论解算例的分析及对不同形式的膜结构进行裁剪,验证了本方法的正确性、可靠性及广泛适用性.

  • 标签: 膜结构 裁剪分析 测地线 图形展开
  • 简介:根据预应力静定结构受力的力学特征,结合现代测试技术及张弦梁结构的静力平衡关系,提出了一种适用于张弦梁结构的索力识别方法.因索力只与各索段的相对空间位置有关,因而避免了常用索力测定方法识别精度受拉索边界形式及材料参数取值影响较大的缺点,也为其它结构形式的索力识别提供了新思路,数值算例证明了本方法的精确性.最后对本方法应用中的有关问题进行了讨论.

  • 标签: 张弦梁 索力 识别 静力平衡法
  • 简介:残余应力的现场检测对确保钢结构安全性、可靠性有着非常重要的意义。为了简化盲孔的检测步骤,使之可以更为方便地应用于现场既有钢结构的检测工作中,引入了数字图像相关方法(DigitalImageCorrelation,简称DIC)测量钻孔后的释放应变,代替盲孔中传统的应变测试方法。形成了一种钻盲孔结合DIC非接触式全应变场测量的检测方法,即DIC-盲孔。分别介绍了盲孔、DIC方法基本原理及近几年提出的DIC-盲孔原理、国内外研究进展与发展趋势。从已有的试验研究来看,DIC-盲孔已经可以较为精确地检测出盲孔释放中心点处残余应力的大小,该方法应用于现场检测优势明显。

  • 标签: 残余应力 盲孔法 数字图像相关方法 现场检测