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  • 简介: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:该文基于变形均匀分布的概念,为带中心支撑的钢框架结构的动力反应优化设计提出了一种新的方法。为了得到结构构件属性的优化分布设计,采用了迭代的优化方法。通过迭代方法,逐渐调整修改结构构件的属性,以达到结构中低效构件的布置能够使结构从强到弱缓慢过渡,这样直到结构满足均匀变形的状态。结果表明,此方法得出的结构抗震性能要优于采用传统方法设计得出的结果。为了避免框架模型的复杂分析,

  • 标签: 钢框架结构 支撑 结构构件 结构抗震 动力反应 变形
  • 简介:本文对上海外滩中信城Ⅰ期塔楼的结构设计方案进行了优化。通过调整核心简墙体厚度、柱位布置,将钢骨混凝土柱改为钢管混凝土柱,调整伸臂桁架加强层等措施,获得了很好的效果。减轻结构自重的同时,也减小了地震作用,结构刚度变化更为和顺,延性提高,还增加了使用空间。与原设计相比,节约混凝土约1.27万m^2、钢材825t,减少桩75根,增加有效使用面积约1800m^2,带来的经济效益约合人民币5000万元。

  • 标签: 优化设计 核心筒 钢管混凝土柱 伸臂桁架
  • 简介:钢桁架结构作为大空间建筑屋盖结构常用的形式之一,其火灾下的承载能力对于保证大空间建筑屋盖结构在规定耐火极限内的安全性至关重要。采用有限元数值分析方法和结构力学理论分析,对桁架屋盖在多参数影响下的抗火性能进行了研究,发现平面外支座约束条件、火源位置及结构荷载比是影响钢桁架结构抗火承载力的关键因素;桁架屋盖体系中的支撑构件在火灾下失效会使桁架平面外支座约束方式产生变化,从而影响上弦杆件平面外抗火承载力;基于整体结构受火性能,提出了钢桁架屋盖抗火设计实用方法,该方法有助于明确临界温度法或承载力法中相关参量的取值,为基于计算评价桁架屋盖结构在大空间建筑火灾下的抗火性能提供科学的依据。

  • 标签: 钢桁架屋盖结构 大空间建筑火灾 抗火设计 临界温度 抗火承载力
  • 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,为组合梁的性能化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:本文探讨了圆管结构相贯节点设计中的若干问题.主要内容包括:应用相贯节点的必要条件,各国钢管结构规范比较,圆管节点的特性及其加强,以及空间结构中的相贯节点.

  • 标签: 空间相贯节点 圆管结构 相贯节点 设计
  • 简介:对增设粘滞阻尼器的局部双层网壳结构进行减振分析,探讨了阻尼器位置、数量、阻尼系数等不同参数对局部双层网壳结构减振性能的影响,分析了不同参数阻尼器的减振效果.计算分析表明:结构阻尼单元的阻尼系数越大,结构的减振效果越好;设置的阻尼器数量越多,结构减振效果越好;对于局部双层球壳结构,斜向设置粘滞阻尼器的效果最佳.

  • 标签: 局部双层网壳结构 粘滞阻尼器 减振分析
  • 简介:本文结合边界条件对结构强度、刚度、水平推力和温度应力等九方面的影响探讨了网壳结构边界条件的选型,还结合网壳结构的一般边界条件,提出了网壳支座的合理型式和应用范围;并且提供了常见支承条件下,网壳支座的设计思路和方法。

  • 标签: 网壳结构 支座 温度应力 刚度 结构强度 水平推力
  • 简介:东京晴海岛海神广场建于2001年,是由3栋超高层智能型办公大楼及周边商业设施构成的综合建筑群。基于抗震性能设计理念,结构设计师在这3栋超高层办公大楼里合理地布置了阻尼器,以用来有效地吸收大地震时的地震能量。本文介绍了大楼的结构体系和设计方针,同时也介绍了制振构件的布置及其制振效果的验证。

  • 标签: 超高层建筑群 抗震性能设计 耗能装置 弹塑性动力时程分析
  • 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:钢管结构以其一系列独特的优越性能,不仅在海洋工程、桥梁工程、塔桅工程、起重机械工程中得到了大范围的应用,而且在工业及民用建筑工程中的应用也日益广泛.但在实际工程的设计过程中,设计人员往往只重视验算构件而忽视对节点强度的计算.本文针对某钢结构办公楼工程,根据现行设计规范对其桁架节点进行了全面的复核计算.对强度不满足要求的节点进行了加固设计,并通过有限元软件对节点的加固后强度进行了计算分析.最后总结了钢管结构初期设计以及加固设计过程中需要注意的问题并给出了相关建议.

  • 标签: 钢管结构 平面管节点 肋板加固 套管加固
  • 简介:钢材具有延性好、质轻和强度高等特点,钢结构在建筑中的应用日益广泛,钢结构建筑在受到地震作用下,良好的延性即使在产生很大变形的情况下不容易倒塌,从而保证整个建筑的安全性,但是钢结构建筑如果设计和建造存在不当,在地震作用下,结构很可能发生脆性破坏,不能够充分发挥钢材的性能,造成严重的后果,因而研究钢结构建筑的抗震设计具有十分重要的意义和价值。

  • 标签: 钢结构建筑 抗震设计 构造
  • 简介:高层混凝土建筑抗震设计一直是建筑设计的重点,要使建筑施工机构能真正的避免地震等自然灾害,设计好高层混凝土抗震结构是防御地震等自然灾害的根本措施。本文结合实践经验和理论知识对高层混凝土建筑结构的抗震设计存在的问题进行了分析和探讨,提出相应的改革方法和改善措施。

  • 标签: 高层建筑 抗震设计
  • 简介:本文介绍了国际领先的建筑结构分析与设计软件ETABS的基本功能,包括ETABS的图形界面,单元库,计算分析功能,结构设计功能等方面的内容,我们还把中国的结构设计规范贯入到ETABS中,为中国广大的结构设计人员提供了一个具有国际先进水平的结构分析与设计软件。

  • 标签: ETABS软件 建筑结构 分析软件 设计软件 高层结构 建筑设计
  • 简介:北京华贸中心是由写字楼、商城、酒店公寓等组成的大规模商务建筑群,其间为华茂广场,后由于使用功能要求在广场上加建顶盖.根据已建结构及空间,采用盖格体系索穹顶膜结构.首先进行初始形态(找形)设计,确定预拉力分布及形状.然后进行在风荷载、活荷载等作用下的受力分析,依据杆件强度、整体变形及支座反力等指标,修订初始预拉力,重新进行找形设计.反复迭代,直至能够满足受力性能的合理初始形态.为保证施工过程能够准确施加设计预定的索拉力,进行了施工过程模拟验算.内环采用双层,以保证层间开敞通风.膜材选用了两种不同透光率的材料,并采用环向热合缝布置,以丰富建筑表现.竣工效果良好,充分体现了索穹顶体系结构受力合理、建筑轻盈飘逸的特点.

  • 标签: 索穹顶 膜结构 张拉整体 设计 施工
  • 简介:铸钢节点是适用于空间结构的一种新型节点形式.铸钢节点由于其良好的适用性正逐渐应用于大跨度空间结构,但目前尚无国家规范可依.本文对自行研制的新型铸钢节点进行有限元分析,结果表明,其在构造和受力方面都满足结构的要求.在此基础上,利用经过试验验证的可靠的有限元模型进行弹性有限元分析,研究铸钢节点在不同受力状态下的应力分布,并与由材料力学方法得到的结果进行比较,给出了铸钢节点的应力集中系数,并进一步提出了该铸钢节点的简化承载力计算公式.简化计算公式与试验、有限元分析结果的比较表明,该公式具有一定的安全储备,可用于工程设计.公式的提出极大地方便了设计计算工作.

  • 标签: 铸钢节点 简化设计方法 应力集中 有限元分析
  • 简介:采用有限元数值分析方法,对门式钢刚架在多参数影响下的抗火性能进行了研究。基于经典结构力学,建立非均匀温度场中单跨门式钢刚架结构的内力方程,以此判断高温下,结构最不利截面几何位置。研究表明,在大空间建筑火灾中,主要是梁跨中截面和梁端截面影响门式钢刚架结构抗火承载力;根据数值分析结果,建立不同温度场非均匀性、荷载比、高跨比和楔率参数条件下门式钢刚架结构临界温度的大数据库,并拟合得到各参数影响下结构的临界温度经验公式,在临界温度法框架下,建议了单跨门式钢刚架结构抗火设计实用方法,为基于计算的门式钢刚架结构在大空间建筑火灾下的抗火性能评估提供了参考。

  • 标签: 门式钢刚架 大空间建筑火灾 临界温度 抗火设计
  • 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