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基于机器学习的钢筋混凝土矩形柱破坏模式预测研究 被引量:1
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作者 张海 马小平 +2 位作者 苏三庆 王威 蔡玉军 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期48-57,共10页
针对传统分析方法识别效果差、数据依赖性强等问题,以既有试验数据为基础,建立矩形截面钢筋混凝土柱的数据库,应用K邻近、随机森林、支持向量机、梯度提升决策树、深度神经网络等机器学习算法,实现矩形柱破坏模式的有效识别与预测。借... 针对传统分析方法识别效果差、数据依赖性强等问题,以既有试验数据为基础,建立矩形截面钢筋混凝土柱的数据库,应用K邻近、随机森林、支持向量机、梯度提升决策树、深度神经网络等机器学习算法,实现矩形柱破坏模式的有效识别与预测。借助机器学习强大的自学习、自适应能力,精准预测钢筋混凝土矩形柱的破坏模式,并为震后结构的维修加固与损伤评估提供依据。结果表明:机器学习技术对弯曲破坏均有良好的识别效果,随机森林和梯度提升决策树算法的准确率和回归率均达到100%,可用于矩形柱弯曲破坏模式的精准预测;机器学习技术对于剪切破坏的识别效果差别不大,准确率均达66.67%,K邻近、支持向量机、梯度提升决策树的回归率最高,达到100%;对于弯剪破坏模式,随机森林和梯度提升决策树的准确率最高,达到83.33%,支持向量机的预测效果较差。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 矩形截面柱 机器学习 破坏模式预测 试验数据
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鞍形索网结构索夹安装位置误差影响分析
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作者 吴金志 邵玉荣 +1 位作者 薛宇 孙国军 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第10期1203-1210,共8页
在索网施工过程中,制作和安装误差会对结构的成形态产生影响。现有研究大多聚焦于索长误差、拉索刚度误差以及支座安装误差的影响,较少关注索夹安装位置误差影响。为了探究索夹安装位置误差对鞍形索网结构受力性能的影响,首先推导了索... 在索网施工过程中,制作和安装误差会对结构的成形态产生影响。现有研究大多聚焦于索长误差、拉索刚度误差以及支座安装误差的影响,较少关注索夹安装位置误差影响。为了探究索夹安装位置误差对鞍形索网结构受力性能的影响,首先推导了索力偏差与索夹安装位置误差的敏感度矩阵,基于敏感度矩阵分析给出最大索力偏差和索夹位置误差的最不利分布求解方法;随后,研究了不同矢跨比、网格尺寸和预应力对最大索力偏差的影响;最后,将提出的方法应用于2个鞍形索网结构工程的索夹安装位置误差影响分析。研究发现,鞍形索网结构的索夹最不利安装位置误差主要分布在靠近支座的索段;随着矢跨比增大、网格尺寸减小,索夹位置误差导致的最大索力偏差亦增大;矢跨比越大,网格尺寸的影响越显著;当网格尺寸达到4 m时,不同矢跨比索网的最大索力偏差均在1%左右;预应力对最大索力偏差影响较小;对于百米级的索网结构,由索夹位置误差引起的最大索力偏差能达到3.6%。 展开更多
关键词 鞍形索网 索夹误差 索力偏差 最不利误差分布 敏感度矩阵 影响因素分析
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大跨度钢网架施工过程中变形和应力监测
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作者 袁志仁 王迪 +2 位作者 张发强 黄倩雅 朱伟刚 《长春工程学院学报(自然科学版)》 2025年第3期1-6,共6页
长春市某汽车总装车间屋面钢网架结构安装采用地面拼装成整体、液压同步顶升就位的施工方法。采用有限元软件对施工过程中各种工况进行模拟分析,选取施工期间变形和应力变化较大的点作为监测点。通过无线激光测距仪测量监测点顶升高度,... 长春市某汽车总装车间屋面钢网架结构安装采用地面拼装成整体、液压同步顶升就位的施工方法。采用有限元软件对施工过程中各种工况进行模拟分析,选取施工期间变形和应力变化较大的点作为监测点。通过无线激光测距仪测量监测点顶升高度,并反馈位移同步情况给施工方;在顶升节完成的施工间歇期,采用三维激光扫描建模及数据整理,获取网架在同步顶升过程中的空间位置,校核其位移同步情况;采用振弦式应变计定时测量以监控杆件的应力,通过Lora无线传输至中继器,再通过4G网络发送至云平台,由云平台接收和处理应力数据的方式,监测网架在施工期间的应力。监测结果表明:施工过程中网架各监测点竖向位移同步情况较好。在顶升及就位期间,杆件应力变化幅度未超过50 MPa,验证了结构的安全性,后期的持续监控表明网架杆件受雪荷载的影响较小。 展开更多
关键词 大跨度网架 变形 应力监测
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超长钢结构屋盖施工及服役过程健康监测与分析 被引量:1
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作者 袁焕鑫 饶韬 +3 位作者 杜新喜 向海波 程亮 曹和平 《建筑结构》 北大核心 2025年第2期43-49,91,共8页
武汉江夏大花山户外运动中心钢结构屋盖为超长空间网格结构,为研究其在施工卸载过程和服役状态的受力和变形情况,在结构关键部位布置传感器,并进行了为期两年的应力、变形和温度健康监测。施工监测结果表明结构整体的应力和变形变化平稳... 武汉江夏大花山户外运动中心钢结构屋盖为超长空间网格结构,为研究其在施工卸载过程和服役状态的受力和变形情况,在结构关键部位布置传感器,并进行了为期两年的应力、变形和温度健康监测。施工监测结果表明结构整体的应力和变形变化平稳,应力和竖向位移变化最大值出现在馆外屋盖上,且均满足设计和规范要求。服役健康监测结果表明温度作用是导致结构成型后受力和变形变化的主要因素,在不均匀温度场的影响下馆外边桁架对温度变化最为敏感,其应力与温度的线性系数最大为-4.64,同时温度升高会使得屋盖发生整体膨胀变形,导致边桁架跨中竖向位移减小。最后针对钢结构屋盖提出了优化的弹性支座分布方案,该方案相较于支座固接方案的温度应力平均减少了74.07%。 展开更多
关键词 超长钢结构屋盖 结构健康监测 卸载 温度影响 支座刚度
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上海美的全球创新园区项目大跨斜拉和悬挑桁架结构防连续倒塌设计 被引量:1
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作者 李明菲 《建筑结构》 北大核心 2025年第12期83-90,共8页
美的全球创新园区项目由斜拉索与桁架组成的大跨斜拉结构及大悬挑桁架承重,具有跨度大、荷载大、受力复杂的特点,验证其防连续倒塌能力十分必要。采用拆除构件法,通过线性静力分析和非线性动力分析两种方法,对大跨度斜拉结构和悬挑桁架... 美的全球创新园区项目由斜拉索与桁架组成的大跨斜拉结构及大悬挑桁架承重,具有跨度大、荷载大、受力复杂的特点,验证其防连续倒塌能力十分必要。采用拆除构件法,通过线性静力分析和非线性动力分析两种方法,对大跨度斜拉结构和悬挑桁架结构进行了防连续倒塌分析。在线性静力分析方法中,提出了一种考虑动力放大系数的实用方法。通过拆除斜拉结构中的斜拉索、拆除大悬挑桁架的关键杆件的计算分析,得到了这些构件破断后剩余结构的内力及变形状况,验证了大跨度斜拉结构和悬挑桁架具备防连续倒塌的能力,也验证了备用荷载路径的有效性。最后,还通过非线性动力分析方法计算了构件的实际动力放大系数,验证了在静力线性分析中考虑2.0的动力放大系数是安全的。 展开更多
关键词 索结构 大跨斜拉结构 大悬挑桁架 防连续倒塌 拆除构件法 非线性动力分析 线性静力分析
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冲击荷载作用下圆钢管约束方钢管混凝土柱的动力响应分析 被引量:1
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作者 孙颖 缪鹏飞 +1 位作者 毕岩凇 滕振超 《河南科学》 2025年第4期543-552,共10页
为研究圆钢管约束方钢管混凝土柱的抗侧向冲击性能,对已有的冲击试验进行了验证,模拟结果与实验结果误差在5%以内,建模有效。在验证模型基础上建立了不同冲击速度和落锤质量的圆钢管约束方钢管混凝土柱在侧向冲击作用下的有限元模型。... 为研究圆钢管约束方钢管混凝土柱的抗侧向冲击性能,对已有的冲击试验进行了验证,模拟结果与实验结果误差在5%以内,建模有效。在验证模型基础上建立了不同冲击速度和落锤质量的圆钢管约束方钢管混凝土柱在侧向冲击作用下的有限元模型。结果表明:在冲击荷载作用下,圆钢管为内部核心混凝土提供良好的保护,冲击速度与落锤质量对于构件的位移及动能具有显著的作用效果,增加冲击速度和落锤质量均会使组合柱的冲击力和冲击处位移增加,落锤动能增加,从而使冲击作用的持续时间延长,进而增加构件的变形和能量吸收。因此,应合理考虑冲击速度和落锤质量对构件抗冲击性能的影响,为工程实践提供理论依据。 展开更多
关键词 圆钢管约束方钢管混凝土柱 冲击速度 落锤质量 动力响应 有限元模拟
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新型双竖腹杆空腹桁架梁及其等代刚度法研究 被引量:1
7
作者 梁弢 沈睿麟 +2 位作者 肖建春 冯梅 陈顺云 《建筑结构》 北大核心 2025年第6期31-36,共6页
为进一步降低用钢量,解决传统空腹桁架竖腹杆端弯矩大的设计难点,基于空腹桁架梁内力分布规律,提出新型双竖腹杆空腹桁架梁结构。以合肥某演艺综合体大跨度屋面为工程背景,采用ANSYS Workbench构造响应面对结构进行优化设计后,与单竖腹... 为进一步降低用钢量,解决传统空腹桁架竖腹杆端弯矩大的设计难点,基于空腹桁架梁内力分布规律,提出新型双竖腹杆空腹桁架梁结构。以合肥某演艺综合体大跨度屋面为工程背景,采用ANSYS Workbench构造响应面对结构进行优化设计后,与单竖腹杆空腹桁架梁进行对比,结果表明:新型结构用钢量降低25%,腹杆剪力和杆端弯矩大幅降低,解决了传统空腹桁架的设计难点。推导了新型结构等效惯性矩和等效剪切刚度的计算公式,代入图乘法可快速计算挠度,与有限元结果对比误差仅为2.6%,说明该计算方法具有较高的可靠性。 展开更多
关键词 空腹桁架 双竖腹杆 优化设计 等代刚度法
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新型钢网格-混凝土组合壳体结构在八角湾游泳馆大跨屋盖中的应用与性能分析
8
作者 刘宜丰 李秋稷 +1 位作者 谢明典 张鑫 《建筑结构》 北大核心 2025年第11期1-8,共8页
基于八角湾国际体育中心游泳馆项目,提出一种新型钢网格-混凝土组合壳体结构,结合了混凝土薄壳与钢网格的优势。通过参数化分析研究了混凝土薄壳厚度对结构性能的影响,结果表明:组合壳体的竖向位移、弦杆轴力及支座径向反力随混凝土厚... 基于八角湾国际体育中心游泳馆项目,提出一种新型钢网格-混凝土组合壳体结构,结合了混凝土薄壳与钢网格的优势。通过参数化分析研究了混凝土薄壳厚度对结构性能的影响,结果表明:组合壳体的竖向位移、弦杆轴力及支座径向反力随混凝土厚度增加而减小,但厚度超过40mm后变化趋缓;考虑初始缺陷的几何非线性稳定安全系数约为钢网格结构的4.7倍,塑性折减系数为0.33。对比分析了径向翼墙的截面高度设计,顶截面由抗剪承载力控制,底截面通过楼板拉应力综合判定。此外,对入口休息厅和屋顶人行步道的舒适度及关键节点应力进行了验证,结果表明该结构综合性能优异,可适应局部重载需求。 展开更多
关键词 大跨空间结构 钢网格-混凝土组合壳体结构 稳定性 舒适度 节点应力
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大跨空间网格结构旋转提升施工数值分析
9
作者 戴俊辉 童宇超 +2 位作者 邹海涛 姚绪辉 吕燕霞 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第8期100-107,共8页
将旋转提升施工技术应用于大跨空间网格结构施工中,可大幅降低拼装胎架的高度和高空作业工作量。本文对某大跨空间网格结构的旋转提升施工全过程进行数值模拟,并通过建立拼装胎架用量的函数对旋转角度进行优化分析,采用反分析法确定结... 将旋转提升施工技术应用于大跨空间网格结构施工中,可大幅降低拼装胎架的高度和高空作业工作量。本文对某大跨空间网格结构的旋转提升施工全过程进行数值模拟,并通过建立拼装胎架用量的函数对旋转角度进行优化分析,采用反分析法确定结构最终的拼装位形;分析了被提升结构脱胎后在空中旋转提升至设计位形以及整体提升至设计标高的施工全过程;最终得到旋转提升过程各阶段钢绞线索力与结构位移,该数值分析结果与实测值基本一致。研究结果表明,通过反分析法确定结构拼装位形,可有效避免脱胎时被提升结构的刚体位移;本文提出的数值分析方法可以准确地模拟屋盖钢结构旋转提升施工全过程,数值模拟方法得到的结构全过程的受力及变形值与施工实测值基本一致,对实际工程的精细化分析和施工精度控制具有指导意义。 展开更多
关键词 空间网格结构 旋转提升 旋转角度优化 反分析法 全过程分析 数值模拟
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三星堆古蜀文化遗址博物馆异形柱的稳定验算研究
10
作者 赖程钢 杨文 +3 位作者 朱思其 龙卫国 肖克艰 向新岸 《建筑结构》 北大核心 2025年第1期21-26,共6页
以三星堆古蜀文化遗址博物馆变截面异形柱为例,分别采用计算长度系数法和直接分析法进行整体分析设计。提出了适用于变截面异形柱中不同截面的等效计算长度系数取值方法,并将得到的计算长度系数代入等截面稳定公式进行验算。阐述了直接... 以三星堆古蜀文化遗址博物馆变截面异形柱为例,分别采用计算长度系数法和直接分析法进行整体分析设计。提出了适用于变截面异形柱中不同截面的等效计算长度系数取值方法,并将得到的计算长度系数代入等截面稳定公式进行验算。阐述了直接分析法的设计流程,尤其是初始缺陷方向的选取。为验证两种方法的有效性,将计算长度系数法和直接分析法的结果进行了对比,并讨论了两种方法的优缺点。最后利用有限单元法对单根变截面异形柱进行弹塑性失稳分析,探究变截面异形柱失稳特点。结果表明:计算长度系数法与直接分析法的计算结果接近,变截面异形柱的强度和稳定均满足要求,异形柱安全可靠。 展开更多
关键词 三星堆古蜀文化遗址博物馆 变截面异形柱 直接分析法 计算长度系数法 弹塑性失稳 初始缺陷
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隔震结构啮式抗风装置力学性能及结构响应分析
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作者 相阳 徐奎元 李国强 《建筑结构学报》 北大核心 2025年第11期250-261,共12页
为解决基底隔震结构的隔震层附加抗风装置在强震作用下的损伤和失效问题,提出啮式抗风装置。在较低荷载水平(风振或多遇地震作用)下,啮式抗风装置通过上下部元件的弹性啮合为隔震层提供附加水平刚度;当荷载超越设定阈值(罕遇及极罕遇地... 为解决基底隔震结构的隔震层附加抗风装置在强震作用下的损伤和失效问题,提出啮式抗风装置。在较低荷载水平(风振或多遇地震作用)下,啮式抗风装置通过上下部元件的弹性啮合为隔震层提供附加水平刚度;当荷载超越设定阈值(罕遇及极罕遇地震作用)后,装置自动脱啮,不再提供水平刚度。装置脱啮过程不涉及元件损伤和失效,脱啮元件在震后可经简单复位回到啮合状态。建立了啮式抗风装置的力学模型并进行了装置的拟静力剪切试验。结果表明:试验荷载-位移曲线与理论曲线吻合良好,啮式抗风装置可实现预定荷载作用下的啮合和超载状态下的脱啮;脱啮装置复位至啮合状态后,其力学性能基本不变;约束组件中导筒抗侧刚度、底板抗弯刚度和啮合元件的材料硬度是保障啮式抗风装置力学性能的关键因素。对安装啮式抗风装置的基底隔震结构简化模型进行风荷载及地震作用下的动力分析,结果表明,啮式抗风装置可有效控制结构风振加速度,同时基本不影响结构在罕遇及极罕遇地震作用下的隔震效果。 展开更多
关键词 基底隔震结构 啮式抗风装置 附加刚度 力学模型 剪切试验 风振控制
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基于数字孪生的索膜结构构件失效机制研究
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作者 刘占省 史国梁 +2 位作者 王泽强 赵一峰 贾玮寒 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第4期357-367,共11页
索膜结构在运维过程中容易受到风荷载、温度等外界环境因素的影响,导致节点松动、构件失效进而严重影响了结构的安全性能.如何实现结构服役期安全状态的精准仿真,有效提高结构的抗倒塌性能,同时降低健康监测的成本是实现索膜结构智慧运... 索膜结构在运维过程中容易受到风荷载、温度等外界环境因素的影响,导致节点松动、构件失效进而严重影响了结构的安全性能.如何实现结构服役期安全状态的精准仿真,有效提高结构的抗倒塌性能,同时降低健康监测的成本是实现索膜结构智慧运维所面临的关键问题.本文提出了基于数字孪生的索膜结构构件失效机制分析方法.首先从几何和物理两个层面修正虚拟模型,形成高保真的数字孪生模型的建立方法,从而高效精准地映射结构受力状态.其次,在孪生模型的基础上,给出构件失效前后力学响应的分析流程.在孪生模型中设置构件失效工况,获取结构的力学响应规律.根据失效前后结构力学性能的变化情况,计算构件重要性系数,捕捉关键受力构件.在关键构件失效后分析结构内力分布情况,得到结构倒塌前的传力机理.以长春东收费罩棚索膜结构为研究对象进行方法应用,验证了理论方法的可行性.案例应用结果表明:所建立的孪生模型可以有效仿真结构的受力状态,计算误差在3%以内;通过分析各类构件失效后的结构力学性能得到了力学响应表现规律和关键受力构件;基于关键受力构件失效前后的力学响应,建立了传力机理,获取了内力传递路径,明确了结构健康监测对象.本研究方法为制定结构安全的智慧运维策略和提高结构抗倒塌性能提供了可靠支撑. 展开更多
关键词 索膜结构 数字孪生 构件失效 力学响应 传力机理
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钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点弯矩-转角曲线计算方法
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作者 黄志 龚莉 +2 位作者 蒋丽忠 周旺保 戚菁菁 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期187-198,共12页
为研究钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点的弯矩-转角关系,提出了基于极限弯矩、初始转动刚度的四折线弯矩-转角模型。对节点进行了低周往复荷载试验,分析试验结果,得到了三种节点连接件的滞回曲线、骨架曲线以及弯矩-转角曲线。基于钢结... 为研究钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点的弯矩-转角关系,提出了基于极限弯矩、初始转动刚度的四折线弯矩-转角模型。对节点进行了低周往复荷载试验,分析试验结果,得到了三种节点连接件的滞回曲线、骨架曲线以及弯矩-转角曲线。基于钢结构设计标准,提出了适用于钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点极限弯矩计算方法;基于组件法建立了节点的初始转动刚度计算模型,分别计算得到节点的极限弯矩与初始转动刚度值,并与试验值进行了对比,误差较小,吻合良好。基于极限弯矩、初始转动刚度建立了钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点四折线弯矩-转角模型,对比验证了模型的正确性及适用性。该研究建立的四折线模型简单、精确且表达直观,可为钢管混凝土格构柱-组合箱梁节点结构设计和分析提供参考。 展开更多
关键词 钢管混凝土格构柱 节点 组件法 弯矩-转角模型 极限弯矩
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装配式高层钢结构住宅塔吊附着安装施工技术 被引量:1
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作者 田朋飞 《安徽建筑》 2025年第5期50-52,共3页
基于装配式高层钢结构住宅项目,文章首先提出了新型塔吊抱箍装置,通过抱箍装置将塔吊附墙杆与钢管柱相连,旨在解决装配式高层钢结构建筑塔吊施工中,采用焊接耳板等方式导致塔吊附墙连接适配性较差的问题;其次,分析了装配式高层钢结构住... 基于装配式高层钢结构住宅项目,文章首先提出了新型塔吊抱箍装置,通过抱箍装置将塔吊附墙杆与钢管柱相连,旨在解决装配式高层钢结构建筑塔吊施工中,采用焊接耳板等方式导致塔吊附墙连接适配性较差的问题;其次,分析了装配式高层钢结构住宅塔吊附臂安装施工中关键连接的理论计算和有限元模拟验算方法,保证塔吊附着的安全性;最后,对采用该抱箍装置下塔吊附着施工安装技术进行研究,实现钢管柱、抱箍装置、塔吊附着杆及塔吊之间的可靠连接,提高施工效率。 展开更多
关键词 塔吊 附着杆 抱箍装置 有限元分析
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立面悬索-钢框架混合结构施工方法及全过程模拟分析 被引量:1
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作者 狄增辉 罗斌 +1 位作者 阮杨捷 刘欣 《施工技术(中英文)》 2025年第2期83-90,共8页
宿迁学院新校区图书馆项目为新型立面悬索-钢框架混合结构,为实现其顺利施工,提出了一种采用少量临时支撑架周转连续施工的方法。采用SAP2000软件建立结构有限元模型,对比研究施工过程模拟方法,并对周转所需临时支撑架层数、悬索张拉及... 宿迁学院新校区图书馆项目为新型立面悬索-钢框架混合结构,为实现其顺利施工,提出了一种采用少量临时支撑架周转连续施工的方法。采用SAP2000软件建立结构有限元模型,对比研究施工过程模拟方法,并对周转所需临时支撑架层数、悬索张拉及其上部钢梁安装顺序等关键技术进行研究。对结构施工全过程进行模拟并分析结构响应,重点关注4个立面悬索结构,掌握结构状态,验算承载力和变形。结果表明,采用新安装单元两步激活法可更好地模拟实际施工过程;采用2层支撑架周转施工且悬索张拉先于其上部钢梁安装,可顺利实现结构施工并有效减少支撑架投入;施工过程中钢结构应力、索力、结构位移均在合理控制范围内;结构施工完成后与设计状态基本一致,验证了施工方法的合理性和可行性。 展开更多
关键词 混合结构 悬索 张拉 钢框架 有限元分析 应力 变形
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可铸造性十字板式节点拓扑优化设计研究
16
作者 余永强 韩文哲 王超 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期170-178,共9页
目的采用传统结构拓扑优化方法对十字板式节点构型进行优化设计后,所得优化结果几何构型复杂,铸造困难。方法考虑铸造约束的结构拓扑优化,在密度法框架下,本文以结构柔顺度最小化为目标,建立同时考虑材料体积和铸造约束条件的结构拓扑... 目的采用传统结构拓扑优化方法对十字板式节点构型进行优化设计后,所得优化结果几何构型复杂,铸造困难。方法考虑铸造约束的结构拓扑优化,在密度法框架下,本文以结构柔顺度最小化为目标,建立同时考虑材料体积和铸造约束条件的结构拓扑优化模型;利用密度过滤和阈值投影相结合的优化技术减少优化设计中的中间密度单元;采用P-norm函数解决铸造约束函数面临的可微性问题。在此基础上,分别进行基于典型2D和3D十字板式节点的可铸造性结构拓扑优化设计对比研究。结果结果表明:采用集成铸造约束条件的结构拓扑优化方法,可有效解决传统十字板式节点拓扑优化设计面临的铸造困难问题;不同脱模方向和材料体积均会导致不同的节点设计,合理的脱模方向和充足的材料有利于获取高性能节点设计;过滤半径和网格密度主要影响节点的优化设计质量,过滤半径越小,节点设计越精细,网格密度越细密,节点设计越光滑。结论本文优化设计构型创新,满足可铸造性要求,可为可铸造性铸钢节点优化设计提供有益参考。 展开更多
关键词 拓扑优化 十字板式节点 可铸造性 铸钢节点 空间结构
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某体育馆大跨弦支穹顶结构抗火性能分析
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作者 于敬海 李海培 +1 位作者 唐渝轩 张中宇 《建筑结构》 北大核心 2025年第17期24-30,共7页
以天津中医药大学体育馆工程为背景,考虑场馆空间内部布置情况,对体育馆屋盖大跨弦支穹顶结构进行抗火性能分析。首先分析弦支穹顶结构在常温下的力学性能,选择3种发生概率较大的最不利火灾场景,利用Pyrosim软件精确模拟弦支穹顶结构在... 以天津中医药大学体育馆工程为背景,考虑场馆空间内部布置情况,对体育馆屋盖大跨弦支穹顶结构进行抗火性能分析。首先分析弦支穹顶结构在常温下的力学性能,选择3种发生概率较大的最不利火灾场景,利用Pyrosim软件精确模拟弦支穹顶结构在火灾高温下产生的火灾温度场,得到温度场分布及变化速率的规律。然后将温度场转化为温度荷载施加在结构上,采用有限元方法计算分析结构在3种火灾场景下的抗火性能,得到节点位移、构件应力等力学响应的变化趋势,并与常温工况下结构的力学性能进行对比,分析关键构件位置。研究结果表明,结构在三种火灾场景中表现出明显的上拱与下陷变形特征,其中场景三构件应力损失最严重,最大位移超过容许挠度值,应作为重点防火设计场景。 展开更多
关键词 弦支穹顶结构 火灾温度场 火灾场景 抗火性能 Pyrosim软件
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一种用于农村住房的轻型框架结构抗震性能足尺试验
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作者 倪泽阳 生安香 +2 位作者 王成波 李建赢 李立云 《振动工程学报》 北大核心 2025年第5期1120-1132,共13页
为升级农村住房水平以满足人们日益增长的对舒适、安全、环保、节能的需求,提出并设计了一种轻型框架结构体系住宅,该结构体系以钢框架作为结构主体,外挂ALC墙板作为填充墙体。通过振动台试验检验其抗震性能,获得该轻型框架结构在地震... 为升级农村住房水平以满足人们日益增长的对舒适、安全、环保、节能的需求,提出并设计了一种轻型框架结构体系住宅,该结构体系以钢框架作为结构主体,外挂ALC墙板作为填充墙体。通过振动台试验检验其抗震性能,获得该轻型框架结构在地震作用下梁柱节点和房屋整体的抗震性能和地震响应规律。设计足尺结构模型,输入El Centro、Taft、北京人工波进行振动台试验,通过布设传感器测量结构的地震响应。试验过程中,墙板未脱落,节点连接完好,结构未倒塌;随着输入地震作用强度的增大,结构的加速度放大系数、相对位移随之增大,但结构自振频率逐渐降低;试验过程中主体结构构件保持弹性,6度设防地震作用下结构层间位移角均小于1/250;7度罕遇、8度罕遇地震作用下,结构的层间位移角超过1/250,但通过拉紧拉杆支撑可减小结构变形。试验结果表明,该轻型框架结构体系具有较好的抗震性能,可达到6度抗震设防水准,对于6度以上抗震设防区可通过增大拉杆拉力等措施增强其抗震性能。 展开更多
关键词 轻钢框架 ALC墙板 足尺模型 振动台试验
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大型体育馆双曲面椭球形穹顶钢结构施工技术研究 被引量:4
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作者 安文平 郭新友 任在超 《中国建筑金属结构》 2025年第4期1-3,共3页
双曲面椭球形穹顶的结构极为复杂,涵盖多个曲面和变截面,对施工中的精确定位和高效组装提出了极高的要求。由于穹顶结构庞大且形状独特,传统的施工方法难以确保穹顶在施工中的稳定,容易引发结构变形甚至失稳。针对这一问题,本文提出了... 双曲面椭球形穹顶的结构极为复杂,涵盖多个曲面和变截面,对施工中的精确定位和高效组装提出了极高的要求。由于穹顶结构庞大且形状独特,传统的施工方法难以确保穹顶在施工中的稳定,容易引发结构变形甚至失稳。针对这一问题,本文提出了大型体育馆双曲面椭球形穹顶钢结构施工技术的研究。在大型体育馆双曲面椭球形穹顶钢结构施工中,先建立有限元模型,对穹顶结构进行数值模拟,确定了关键参数。在设计钢结构支座时,引入可调式支座概念,提高了结构的整体精度和稳定性。穹顶网壳结构的安装包括高强度不锈钢抱箍连接件、空间三角桁架形式的主支撑结构以及精确的网格铺设算法,安装过程中,从中央支座开始逐层向下推进,连接节点设计允许转动自由度,以释放结构应力。应用结果表明,在150s的观测时间内,穹顶钢结构各节点位移量稳定于±5mm内,位移差异小,整体呈均匀变形,且朝外扩张趋势明显,验证了施工技术出色,确保了穹顶结构的稳定性和安全性。 展开更多
关键词 大型体育馆 双曲面 椭球形穹顶 网壳结构 钢结构 有限元模型
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装配式钢结构连接节点极限承载力有限元分析 被引量:4
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作者 侯慧君 张大学 《中国建筑金属结构》 2025年第8期43-45,共3页
连接节点作为装配式钢结构建筑结构体系中的关键环节,起着承载结构重量、应对各类荷载以及有效传递和分配这些荷载的重要作用。本文以山东省某工程项目为例,分析了装配式钢结构建筑常见的几种连接节点类型,包括焊接节点、螺栓连接节点... 连接节点作为装配式钢结构建筑结构体系中的关键环节,起着承载结构重量、应对各类荷载以及有效传递和分配这些荷载的重要作用。本文以山东省某工程项目为例,分析了装配式钢结构建筑常见的几种连接节点类型,包括焊接节点、螺栓连接节点、铆接节点以及相贯节点等。通过ANSYS Workbench软件构建有限元模型,对连接节点在静力荷载作用下的极限承载力进行了分析。研究结果表明,本文提出的方法使焊接节点具有高强度的连接性能和良好的刚度,铆接节点的抗震性能表现良好,为工程中的节点选择和设计提供理论依据。 展开更多
关键词 装配式钢结构建筑 连接节点 极限承载力 有限元分析
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