拱支网壳结构的力学性能分析 被引量：12

1

作者 沈祖炎 李元齐 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期127-133,共7页

拱支网壳结构体系是在综合了网壳 (网架 )及拱结构等优点的基础上 ,构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式 .在理论分析和模型试验研究的基础上 ,对该结构体系的力学性能进行了分析 ,并比较其经济性指标 .研究结果表明 ,由于拱结构的... 拱支网壳结构体系是在综合了网壳 (网架 )及拱结构等优点的基础上 ,构思出的一种新型大跨度空间杂交结构形式 .在理论分析和模型试验研究的基础上 ,对该结构体系的力学性能进行了分析 ,并比较其经济性指标 .研究结果表明 ,由于拱结构的参与 ,该杂交结构的受力性能得到明显改善 。 展开更多

关键词 拱支网壳 结构体系 力学性能 杂交结构 大跨度空间结构 临界荷载值 失稳模式

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索穹顶结构非线性有限元分析 被引量：31

2

作者 唐建民 钱若军 蔡新 《空间结构》 CSCD 1996年第1期12-17,共6页

本文基于非线性弹性理论，采用两节点铰接单元，对大跨度空间索穹顶结构进行了非线性静力分析。在三维整体坐标系下，直接根据应变的定义建立了精确应变的非线性几何关系，从而可以考虑任意次高阶位移的影响，得到了轴向应力一应变的直... 本文基于非线性弹性理论，采用两节点铰接单元，对大跨度空间索穹顶结构进行了非线性静力分析。在三维整体坐标系下，直接根据应变的定义建立了精确应变的非线性几何关系，从而可以考虑任意次高阶位移的影响，得到了轴向应力一应变的直接关系，并基于虚功原理建立了单元的非线性有限元增量方程及对称的切线刚度矩阵，且利用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法进行了实例计算，结果表明，本方法精度较高，适合于索穹顶结构的设计计算。 展开更多

关键词 索穹顶结构 非线性有限元分析 全张力大跨度空间结构 切线刚度矩阵 非线性弹性理论 虚功原理

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斜拉网壳结构构件单元分析及结构动力性能 被引量：3

3

作者 沈祖炎 周岱 龚铭 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期127-133,共7页

阐明了斜拉索及塔柱的计算问题 ,数值计算、分析了斜拉网壳结构的动力性能问题 ,并与网壳结构计算结果进行了对比 .计算分析表明 ,斜拉网壳结构频谱密集 ,与网壳结构的对应振型差别很大 ;斜拉索的存在大大提高了网壳结构的刚度 ,明显改... 阐明了斜拉索及塔柱的计算问题 ,数值计算、分析了斜拉网壳结构的动力性能问题 ,并与网壳结构计算结果进行了对比 .计算分析表明 ,斜拉网壳结构频谱密集 ,与网壳结构的对应振型差别很大 ;斜拉索的存在大大提高了网壳结构的刚度 ,明显改变了网壳结构动力性能 ; 展开更多

关键词 斜拉索 塔柱 动力性能 斜拉网壳结构 空间结构型式 单元刚复 无阻尼自由振动 自振频率

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拉索穹顶结构非线性分析的混合有限元增量法 被引量：11

4

作者 唐建民 卓家寿 《计算力学学报》 CAS CSCD 2000年第1期81-88,共8页

拉索穹顶结构是由受压桅杆和拉索组成的新型柔性大跨度空间组合结构,几何上表现为极强的非线性特性,计算困难。本文应用有限元法,结合拉索穹顶结构特征,假定拉索和桅杆的受力满足虎克定律,建立了可以直接考虑拉索垂度影响的两节点索单... 拉索穹顶结构是由受压桅杆和拉索组成的新型柔性大跨度空间组合结构,几何上表现为极强的非线性特性,计算困难。本文应用有限元法,结合拉索穹顶结构特征,假定拉索和桅杆的受力满足虎克定律,建立了可以直接考虑拉索垂度影响的两节点索单元模型,并与两节点直杆单元相结合,基于修正的拉格朗日描述方法和虚功原理建立了拉索穹顶结构非线性分析的混合有限元增量方程。采用荷载增量法与NewtonRaphson法相结合的求解技术编制了计算程序,进行了实例计算。结果表明本文方法简便、实用、精度高,可供索穹顶等悬索结构设计计算时参考。 展开更多

关键词 拉索穹顶结构 几何非线性 混合有限元 增量法

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大跨拉索穹顶轻型结构的计算

5

作者 华春辉 王珊 江飞 《北方工业大学学报》 2000年第3期93-96,共4页

本文采用两节点铰接单元 ,以真实应力为参数对大跨拉索穹顶轻型结构进行了几何非线性静力分析 .计算实例证明 ,本文提出的计算方法是有效的 ,并具有很高的精度 ,可作为设计索穹顶的理论和方法 ,同时该方法可进行索结构的形态分析 .

关键词 几何非线性静力分析 真应力 大跨拉索穹顶轻型结构 刚度矩阵

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大跨空间结构若干理论问题研究 被引量：11

6

作者 沈世钊 《苏州城建环保学院学报》 2000年第3期1-8,共8页

大跨空间结构是我国十余年来发展十分迅速的一个领域。结构形式的创新和有力的理论研究支持是大跨空间结构健康发展的两个关键因素。文章简要介绍笔者及其梯队在悬索体系解析计算理论。单层网壳结构稳定性、网壳抗震性能和振动控制、悬... 大跨空间结构是我国十余年来发展十分迅速的一个领域。结构形式的创新和有力的理论研究支持是大跨空间结构健康发展的两个关键因素。文章简要介绍笔者及其梯队在悬索体系解析计算理论。单层网壳结构稳定性、网壳抗震性能和振动控制、悬索和薄膜结构的风致动力响应等理论研究领域取得的一些进展。 展开更多

关键词 大跨空间结构 网壳结构 悬索结构 膜结构

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关于平面劲性索结构的理论研究与参数分析 被引量：2

7

作者 叶继红 徐崇宝 《哈尔滨建筑工程学院学报》 1994年第2期38-43,共6页

本文推荐了一种新型结构－劲性索结构，并根据文献［１］寻出的劲性索静力解析表达式，对两种类型的劲性索结构进行了系统的理论和参数分析，就支座反力及变形同双层索系进行了比较，为平面劲性索系的静力工作性能提供了较完整的概念．

关键词 劲性索结构 静力 参数 理论

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均匀受压圆弧拱平面外弹塑性稳定设计方法 被引量：17

8

作者 窦超 郭彦林 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期104-110,共7页

作为建立压弯钢拱平面外稳定承载力设计方法的第一步,综合考虑拱截面形式、初始几何缺陷、残余应力、矢跨比及拱脚条件的影响,通过弹塑性有限元分析,对均匀受压圆弧拱的平面外稳定承载力进行了数值分析,获得了平面外稳定设计曲线。研究... 作为建立压弯钢拱平面外稳定承载力设计方法的第一步,综合考虑拱截面形式、初始几何缺陷、残余应力、矢跨比及拱脚条件的影响,通过弹塑性有限元分析,对均匀受压圆弧拱的平面外稳定承载力进行了数值分析,获得了平面外稳定设计曲线。研究表明:保向力作用下钢拱的平面外初始刚度及稳定承载力明显低于向心力作用下的相应结果,是一种较为不利的工况;相比几何初始缺陷和残余应力,矢跨比和拱脚条件对均匀受压圆弧拱平面外稳定承载力影响较大;通过引入拱正则化长细比,统一了不同矢跨比和拱脚条件的均匀受压圆弧拱的平面外稳定设计曲线的表达式;对于热轧圆钢管截面、焊接箱形截面、焊接工字形截面圆弧拱,可以采用GB 50017—2003《钢结构设计规范》中的b类、c类和d类截面的柱子曲线计算其平面外稳定承载力。 展开更多

关键词 钢拱 平面外稳定 正则化长细比 有限元分析 稳定系数 柱子曲线

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六角星型穹顶结构易损性分析 被引量：4

9

作者 苏冠兴 张志强 叶继红 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期66-71,共6页

基于结构本身构型的易损性理论与结构失效机理相结合,分析了六角星型穹顶结构的易损性及杆件在荷载作用下的应力。结果表明,结构应力较大的杆件与易损性分析的失效杆件有对应关系,通过直接计算应力较大杆件的易损性参数,找到各种失效模... 基于结构本身构型的易损性理论与结构失效机理相结合,分析了六角星型穹顶结构的易损性及杆件在荷载作用下的应力。结果表明,结构应力较大的杆件与易损性分析的失效杆件有对应关系,通过直接计算应力较大杆件的易损性参数,找到各种失效模式,可判断结构易损性。通过分析在反应谱拟合人工波和El Centro波作用下结构的失效模式,求得导致结构破坏的地震峰值加速度,研究了易损性特征参数与结构失效模式的关系。结果表明,结构连接能力小,易损性指数小时,结构呈现强度破坏,随着易损性指数的增大,结构失效模式由强度破坏转变为动力失稳。 展开更多

关键词 六角星型穹顶 易损性 结构簇 数值分析 失效模式 动力稳定 失效机理

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单层球面网壳基于节点构形度的刚度均匀性判定准则 被引量：9

10

作者 刘文政 罗永峰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期38-45,共8页

为研究单层网壳结构的失效机理,以3个单层球壳缩尺模型为例,通过对节点构形度进行分析研究提出,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))可作为衡量单层球壳结构整体刚度均匀性的判定参数。通过与试验结果对比可知,节点构形度的对数标准差ST(lg... 为研究单层网壳结构的失效机理,以3个单层球壳缩尺模型为例,通过对节点构形度进行分析研究提出,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))可作为衡量单层球壳结构整体刚度均匀性的判定参数。通过与试验结果对比可知,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))与结构的倒塌破坏特征及极限状态时输入的峰值加速度密切相关。对跨度为40 m,矢跨比分别为1/3、1/5、1/7的4种杆件截面的凯威特K6型单层球壳结构进行了参数分析(包括节点构形度分析、静力稳定分析和地震作用下的动力时程分析)。研究结果表明,K6型单层球壳结构在杆件质量相近的条件下,节点构形度的对数标准差ST(lg(q))越小,结构的稳定承载力和极限状态时输入的峰值加速度越高,且地震作用下结构的延性越好,强度破坏特征越明显。通过统计分析建立了适用于跨度为40 m的K6型单层球壳结构刚度均匀性判定准则,即当节点构形度的对数标准差ST(lg(q))不大于0.4时,结构整体刚度均匀,相应的结构稳定承载能力和极限状态时输入的APG相对较高,且地震作用下的延性较大。 展开更多

关键词 单层球面网壳 节点构形度 对数标准差 刚度均匀性准则 稳定性

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梁系结构冗余度及其特性分析 被引量：5

11

作者 袁行飞 蒋淑慧 丁锐 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期167-173,共7页

对梁系结构冗余度及其特性进行研究,将“超静定数反映结构整体冗余程度”概念扩展到单元层面。首先,根据变形形式的势能方程,推导并定义平面梁单元与空间梁单元的单元冗余度。其次,通过刚度矩阵凝聚,推导不同约束条件下平面梁的单元冗... 对梁系结构冗余度及其特性进行研究,将“超静定数反映结构整体冗余程度”概念扩展到单元层面。首先,根据变形形式的势能方程,推导并定义平面梁单元与空间梁单元的单元冗余度。其次,通过刚度矩阵凝聚,推导不同约束条件下平面梁的单元冗余度并通过MATLAB实现。最后,通过算例分析,讨论构件参数和约束条件对单元冗余度的影响。分析结果表明,平面梁系结构的单元冗余度变化范围为0～3;杆件的单元冗余度随刚度的增大而减小;约束条件由刚接变铰接时会引起结构整体冗余度的减小。所提出的单元冗余度可以较好地反映梁系结构几何构造、刚度分布情况以及约束情况等结构特性。 展开更多

关键词 平面梁 空间梁 约束条件 单元冗余度 势能方程

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大跨度单层空间网格结构抗连续性倒塌分析 被引量：8

12

作者 田黎敏 郝际平 魏建鹏 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期68-76,共9页

大跨度单层空间网格结构冗余度小,对缺陷比较敏感,施工效应的影响大,某些关键杆件的失效极易引起结构连续性倒塌。基于能量平衡原理,考虑构件失效前结构的已有变形,建立了空间网格结构及构件的能量平衡方程,推导出结构抗力与构件抗力的... 大跨度单层空间网格结构冗余度小,对缺陷比较敏感,施工效应的影响大,某些关键杆件的失效极易引起结构连续性倒塌。基于能量平衡原理,考虑构件失效前结构的已有变形,建立了空间网格结构及构件的能量平衡方程,推导出结构抗力与构件抗力的关系式。根据单层空间网格结构的失效模式,构建结构抗连续性倒塌的子结构模型,分析大跨度单层空间网格结构的抗连续性倒塌机制,即梁机制、拉结机制、梁-拉结相关机制以及压杆机制,提出了相应机制下抗力需求的理论计算方法和抗力-位移曲线,并通过数值算例分析验证了所提方法的正确性。此外,对备用荷载路径法进行了修正,提出用于抗连续性倒塌分析的考虑施工效应的等效荷载卸载法,将该方法通过算例进行验证后应用于世界大学生运动会主体育场结构的抗倒塌分析中,结果表明该方法更加接近实际,结果更为可靠。单层空间网格结构的抗倒塌机制在杆件失效后的内力重分布过程中发挥重要作用,世界大学生运动会主体育场结构具有较好的抗连续性倒塌性能。 展开更多

关键词 单层空间网格结构 连续性倒塌 抗倒塌机制 抗力需求

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