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体外预应力钢绞线加固钢吊车梁受弯性能试验 被引量:1
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作者 高志刚 苗哲 +3 位作者 何佳晨 张程华 秦卿 张华 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第2期351-361,共11页
为有效解决传统加固钢吊车梁施工工艺复杂、难度高、周期长、成本高等问题,提出体外预应力钢绞线加固钢吊车梁法。共设计制作3根试验梁,加固组钢绞线施加预应力130 kN,通过静力加载试验,对加固梁和未加固梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、... 为有效解决传统加固钢吊车梁施工工艺复杂、难度高、周期长、成本高等问题,提出体外预应力钢绞线加固钢吊车梁法。共设计制作3根试验梁,加固组钢绞线施加预应力130 kN,通过静力加载试验,对加固梁和未加固梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、梁跨变形规律及上翼缘、腹板、下翼缘的应变分布规律进行分析。结果表明:试件梁的破坏形态均为典型弯曲破坏,直线布线加固梁破坏时钢绞线跨中与梁下翼缘接触,加载点处屈曲;折线布线加固梁钢绞线在跨中断裂破坏,加载点处屈曲,钢梁发生回弹;当许用挠度达到6.75 mm时,未加固梁荷载为63 kN,直线布线加固梁荷载为71 kN,折线布线加固梁荷载为115 kN;直线布线加固钢梁极限承载力提高了29.36%,屈服荷载提高了17.07%,折线布线加固钢梁极限承载力提高了85.32%,屈服荷载提高了107%。研究认为折线布线加固钢梁效果最佳,能够有效提高钢梁承载力,对现有服役期工作的钢吊车梁加固设计有一定参考价值。 展开更多
关键词 钢吊车梁 体外预应力 静力加载试验 变形 应变
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主动变位索网结构体系索力识别方法及FAST工程应用
2
作者 付兴 孙思源 +3 位作者 李宏男 李庆伟 李辉 任亮 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期135-143,共9页
为准确识别FAST索网结构体系的拉索索力,本文提出了一种可变弹性边界支承的拉索索力识别方法。建立了拉索等效单自由度模型,推导了理想铰接与弹性边界支承下拉索频率间的数学表达式,通过拉索中点、两端点的第一阶振型值对第一阶频率进... 为准确识别FAST索网结构体系的拉索索力,本文提出了一种可变弹性边界支承的拉索索力识别方法。建立了拉索等效单自由度模型,推导了理想铰接与弹性边界支承下拉索频率间的数学表达式,通过拉索中点、两端点的第一阶振型值对第一阶频率进行修正,进而提出了基于弦振动理论的主动变位索网结构体系索力识别方法;对单根拉索开展数值仿真,验证了所提方法的准确性,并开展了参数分析;通过数值仿真及现场实测对FAST索网结构进行索力识别,证明了方法的可行性和工程适用性。结果表明:数值仿真的索力识别相对误差在1%以内,现场实测的索力识别相对误差小于5%。该方法考虑了拉索的复杂边界条件,可避免求解未知边界约束刚度,拓展了传统弦振动理论的工程适用性。 展开更多
关键词 主动变位索网结构体系 可变弹性边界支承 等效单自由度体系 索力识别 频率修正
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基于性能的钢网格墙抗震设计方法研究
3
作者 闫翔宇 于越 +2 位作者 张莫凡 李振宇 陈志华 《建筑钢结构进展》 北大核心 2025年第6期85-94,共10页
钢网格墙具有良好的刚度、延性和抗侧承载力,现行钢板剪力墙设计规范并不适用于钢网格墙。为完善钢网格墙的抗震设计方法,本文提出基于性能的钢网格墙抗震设计方法(PBSD法)。该方法基于钢网格墙的性能特点确定了钢网格墙结构的抗震性能... 钢网格墙具有良好的刚度、延性和抗侧承载力,现行钢板剪力墙设计规范并不适用于钢网格墙。为完善钢网格墙的抗震设计方法,本文提出基于性能的钢网格墙抗震设计方法(PBSD法)。该方法基于钢网格墙的性能特点确定了钢网格墙结构的抗震性能目标、失效模式和屈服位移;基于能量守恒原理计算出结构在给定地震作用下的设计基底剪力;基于结构在地震作用下的侧向力分布模式计算得出地震水平力的分布;推导了钢网格构件的塑性设计公式及边缘梁、柱的弹性设计公式。为验证方法的可行性,对某钢框架-钢板剪力墙结构按照钢框架-钢网格墙结构重新设计,并采用该方法对重新设计的结构进行弹性分析和动力弹塑性分析,为钢网格墙结构抗震设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 钢网格墙 基于性能的抗震设计 失效模式 目标位移 塑性设计
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考虑杆件初偏心的弦支柱壳结构稳定性分析
4
作者 姜正荣 刘小梁 +2 位作者 石开荣 苏昌旺 左志亮 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期22-29,共8页
目前对考虑杆件初偏心的空间结构稳定性分析相对较少,为揭示杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响规律,该文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法,给出了刚性杆与初偏心杆件弹性模量的比值关系,在此基础上,采用随机缺陷... 目前对考虑杆件初偏心的空间结构稳定性分析相对较少,为揭示杆件初偏心对弦支柱壳结构稳定承载力的影响规律,该文提出了以端部刚性杆来引入杆件初偏心的模拟方法,给出了刚性杆与初偏心杆件弹性模量的比值关系,在此基础上,采用随机缺陷模态法,依次对理想结构和整体缺陷结构引入杆件初偏心,并进行弹塑性全过程分析,考察杆件初偏心及两种缺陷的同时施加对弦支柱壳结构非线性屈曲性能的影响。结果表明:当刚性杆的弹性模量取初偏心杆件对应数值的100倍以上时,计算结果相差较小,由此取两者弹性模量的比值为100;对理想结构引入杆件初偏心时,弦支柱壳结构的稳定承载力系数降幅不大(最大降幅为8.27%),该结构对杆件初偏心并不十分敏感,兼顾计算工作量,工程实践中可不考虑杆件初偏心的不利影响;对整体缺陷结构引入杆件初偏心时,与理想结构相比,弦支柱壳结构的稳定承载力系数明显降低(降幅最大达27.64%),但其降幅略小于两种缺陷单独引入的降幅之和,整体缺陷和杆件初偏心的同时引入,对该结构的稳定承载力存在一定程度的耦合影响,且前者的影响较为显著。 展开更多
关键词 弦支柱壳结构 杆件初偏心 整体缺陷 稳定性分析
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基于蒙特卡洛法的单层轮辐式索网结构制作安装误差影响分析
5
作者 吴金志 张祥 +1 位作者 邵玉荣 孙国军 《建筑结构》 北大核心 2025年第1期8-14,65,共8页
单层轮辐式索网结构自重轻盈、造型优美,应用前景广泛,但发展时期不长,其结构设计理论体系仍有待完善。为了提高对单层轮辐式索网结构误差影响的认识,分析了制作安装误差因素对索网性能的影响。首先介绍了单层轮辐式索网的结构形式和采... 单层轮辐式索网结构自重轻盈、造型优美,应用前景广泛,但发展时期不长,其结构设计理论体系仍有待完善。为了提高对单层轮辐式索网结构误差影响的认识,分析了制作安装误差因素对索网性能的影响。首先介绍了单层轮辐式索网的结构形式和采用拉丁超立方抽样的蒙特卡洛法。然后选取苏州工业园区体育场单层轮辐式索网屋盖,通过数值模拟的方法分析拉索长度、截面刚度和耳板坐标三种制作安装误差对该结构拉索索力、环索控制节点坐标和环梁应力等性能指标的影响程度,分析性能指标关于不同制作安装误差的敏感性。最后研究了制作安装误差在不同预应力水平下对索网结构预应力态性能指标的影响。研究结果表明,施工控制过程中需要重点监控环向索索力,对环向索长度误差的控制应比径向索更严格,最外侧下部的环索的弹性模量误差对结构性能指标影响也较为明显,适当提高结构的预应力水平可降低制作安装误差影响。 展开更多
关键词 轮辐式索网结构 制作误差 安装误差 误差影响 灵敏度分析 蒙特卡罗法
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张拉整体结构形态生成泛函及其变分
6
作者 张志宏 王新冉 +1 位作者 张明山 王振华 《空间结构》 北大核心 2025年第1期66-70,79,共6页
在探索张拉整体结构问题的过程中,尝试提出了形态生成控制泛函及其变分原理.突破传统的形态分析方式,将形、态和外荷载有机地结合在一起,考虑它们从起点开始相互作用并共同生成形态的过程.研究发现,结构形态生成过程始终遵循该泛函,因... 在探索张拉整体结构问题的过程中,尝试提出了形态生成控制泛函及其变分原理.突破传统的形态分析方式,将形、态和外荷载有机地结合在一起,考虑它们从起点开始相互作用并共同生成形态的过程.研究发现,结构形态生成过程始终遵循该泛函,因此可将其视为研究结构形态问题的控制泛函之一.通过以张拉整体模块和静定结构形态为具体算例,进一步验证了该形态生成泛函的广泛适用性. 展开更多
关键词 张拉整体结构 结构形态 形态生成 控制泛函 变分
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考虑杆件初弯曲的弦支穹顶结构非线性屈曲分析
7
作者 姜正荣 邱俊明 +1 位作者 石开荣 苏昌旺 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第3期561-568,共8页
为揭示杆件初弯曲对弦支穹顶结构稳定承载力的影响规律,以多段直梁法模拟杆件初弯曲,采用随机缺陷模态法引入不同形状及幅值的杆件初弯曲,对弦支穹顶结构进行非线性屈曲分析;引入整体缺陷与杆件初弯曲,考察2种缺陷的共同施加对结构稳定... 为揭示杆件初弯曲对弦支穹顶结构稳定承载力的影响规律,以多段直梁法模拟杆件初弯曲,采用随机缺陷模态法引入不同形状及幅值的杆件初弯曲,对弦支穹顶结构进行非线性屈曲分析;引入整体缺陷与杆件初弯曲,考察2种缺陷的共同施加对结构稳定性能的影响.结果表明:仅考虑杆件初弯曲时,弦支穹顶结构的稳定承载力系数平均值显著降低(最大降幅为33.84%),该结构对杆件初弯曲较为敏感;相比于正弦全波,以正弦半波为初弯曲形状来引入杆件初弯曲,对结构的稳定性更为不利;相比于理想结构,同时考虑整体缺陷与杆件初弯曲时,结构的稳定承载力系数进一步降低(最大降幅为44.80%),但其降幅小于两者分别引入的降幅之和,2种缺陷的同时施加,对结构的稳定承载力存在耦合影响,一定程度上削弱了两者单独引入时的不利影响. 展开更多
关键词 弦支穹顶结构 杆件初弯曲 整体缺陷 非线性屈曲分析
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预应力CFRP布置方式对加固含复合型边裂纹钢结构的疲劳性能影响
8
作者 叶华文 张超凡 +2 位作者 邓加林 何建希 邓雪峰 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期82-92,共11页
为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿... 为提高预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)对疲劳开裂钢结构的加固效率,以预应力CFRP加固含复合型边裂纹受拉钢板为研究对象,通过既有疲劳试验和裂纹扩展有限元模拟进行不同预应力CFRP布置方式加固的预裂受拉钢板的裂纹扩展行为以及疲劳寿命研究。结果表明:相比CFRP加固量和初始裂纹尺寸,预应力CFRP布置方式对含复合型边裂纹钢板的裂纹扩展行为的影响最显著;沿名义主拉应力方向布置预应力CFRP的裂纹扩展驱动力消减率比垂直于初始裂纹长度方向布置的高1倍,疲劳寿命提高率则高约3倍,并随着预应力水平的增加,沿主拉应力方向布置的加固优势更加明显;在CFRP加固刚度比为0.18、钢板预压应力为30 MPa情况下,沿名义主拉应力方向布置的预应力CFRP可提高疲劳寿命超百倍,加固效率比非预应力CFRP高5倍以上。 展开更多
关键词 钢结构 加固 预应力CFRP 布置方式 复合型边裂纹 扩展行为 疲劳寿命
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基于参数化的空间张拉结构找形一体化设计集成系统研发
9
作者 张慎 孟仲永 +2 位作者 孟凡凯 辜文飞 尹鹏飞 《建筑结构》 北大核心 2025年第8期68-74,共7页
张拉结构找形跨越建筑和结构两个专业,是建筑方案和结构体系确定的关键问题,问题的难点在于寻找形式与力学匹配的平衡点。对此,总结梳理了空间张拉结构设计流程,开发了由建筑参数化方案到结构方案比选优化、找形分析和荷载态分析的一体... 张拉结构找形跨越建筑和结构两个专业,是建筑方案和结构体系确定的关键问题,问题的难点在于寻找形式与力学匹配的平衡点。对此,总结梳理了空间张拉结构设计流程,开发了由建筑参数化方案到结构方案比选优化、找形分析和荷载态分析的一体化设计集成系统。系统以Grasshopper为基础平台,以建筑方案设计为起点,内嵌多种张拉结构体系建模电池,方便调用生成空间几何模型;拓展建筑几何属性建立一体化结构有限元模型,结合优化算法调用SAP2000求解快速实现结构多方案比选和优化;输出Grasshopper参数化模型至开发的多种找形算法程序可有效解决结构找形迭代分析难题,找形结果可返回Grasshopper与建筑几何可视化协同。详细阐述了系统研发流程和关键技术,并通过算例验证了系统的实用性。 展开更多
关键词 张拉结构 找形 一体化设计 参数化 系统研发
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数字化背景下BIM技术在建筑工程全过程造价管理中的应用 被引量:1
10
作者 蔡明俐 马玉会 《城市建筑》 2025年第16期126-128,共3页
建筑信息模型(BIM)作为一种数字化设计和建造的技术工具,正在逐渐被广泛应用于工程造价行业。文章以武汉某装配式项目为例,深入探讨BIM技术在建筑建造过程中的应用,从决策、设计、招投标、施工、验收等各个阶段进行详细解析。BIM建模将... 建筑信息模型(BIM)作为一种数字化设计和建造的技术工具,正在逐渐被广泛应用于工程造价行业。文章以武汉某装配式项目为例,深入探讨BIM技术在建筑建造过程中的应用,从决策、设计、招投标、施工、验收等各个阶段进行详细解析。BIM建模将二维平面图转化为三维实体图,不仅具有视觉直观性和各方联动协同性的优势,同时模型具有实际构件所有的实时信息数据,这给工程造价人员的算量计价工作带来了极大的便利,是一种高效先进且值得推广的工作方法。 展开更多
关键词 数字化 建筑工程 BIM技术 造价管理
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基于Grasshopper的索穹顶结构找形优化系统设计
11
作者 曹宇 王春江 +3 位作者 史炜洲 徐晓明 张士昌 叶伟 《建筑结构》 北大核心 2025年第10期52-58,共7页
针对柔性索穹顶结构参数化设计效率低的问题,提出一种基于Grasshopper平台的协同优化方法。通过二次开发SAP2000接口实现参数化建模与结构分析的跨平台联动,结合整体可行预应力理论确定初始预应力分布。为解决传统遗传算法局部搜索能力... 针对柔性索穹顶结构参数化设计效率低的问题,提出一种基于Grasshopper平台的协同优化方法。通过二次开发SAP2000接口实现参数化建模与结构分析的跨平台联动,结合整体可行预应力理论确定初始预应力分布。为解决传统遗传算法局部搜索能力不足的缺陷,引入蝙蝠算法思想构建混合优化算法,以预应力系数和构件截面为变量、单位面积用钢量为目标进行优化。Geiger型和Levy型索穹顶算例表明:该索穹顶结构找形优化系统可快速完成参数化建模,混合算法优化效率较传统遗传算法提升37%~51%,显著降低用钢量与施工成本。 展开更多
关键词 参数化设计 索穹顶结构 混合优化算法 Grasshopper平台 用钢量优化
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大跨空间桁架弦支穹顶结构稳定性分析 被引量:2
12
作者 郭朋岗 柳明亮 +4 位作者 杨晓 黄思聪 陈则刚 胡涛 李荣耀 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期9-13,27,共6页
大跨空间桁架弦支穹顶结构上部采用由辐射状倒三角桁架、加强平面次桁架与环桁架组成的空间桁架结构,下部采用由径向索、环向索和斜索组成的索网结构。为研究结构的稳定性能,使用MIDAS Gen软件建立分析模型,对结构在不同工况下的屈曲模... 大跨空间桁架弦支穹顶结构上部采用由辐射状倒三角桁架、加强平面次桁架与环桁架组成的空间桁架结构,下部采用由径向索、环向索和斜索组成的索网结构。为研究结构的稳定性能,使用MIDAS Gen软件建立分析模型,对结构在不同工况下的屈曲模态和承载力进行分析;在非线性分析中采用了一致缺陷模态法,研究了不同设计参数对结构稳定性的影响规律。结果表明,空间桁架弦支穹顶结构受非均布荷载影响较小,矢跨比、撑杆长度的改变对结构承载力有较大影响。 展开更多
关键词 弦支穹顶 空间桁架结构 稳定性分析 几何非线性
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张弦梁-弦支穹顶杂交结构预应力张拉技术研究
13
作者 黄思聪 雷世界 +2 位作者 杨晓 惠存 胡涛 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期14-20,46,共8页
针对萍乡市奥体中心体育馆屋盖张弦梁-弦支穹顶杂交结构预应力张拉过程,提出了适用于该类结构的施工方案。为研究该结构张拉成形过程中的结构性能,分析其在张拉过程中杆件应力及节点位移的变化情况,进行了详细的施工过程模拟分析,并根... 针对萍乡市奥体中心体育馆屋盖张弦梁-弦支穹顶杂交结构预应力张拉过程,提出了适用于该类结构的施工方案。为研究该结构张拉成形过程中的结构性能,分析其在张拉过程中杆件应力及节点位移的变化情况,进行了详细的施工过程模拟分析,并根据模拟结果对结构进行了施工过程监测。结果表明,张弦梁部分网壳应力分布较为均匀,其位移变化由中间向两侧逐渐由正值减小为负值,呈现出中部拱起两侧凹陷的形状。弦支穹顶部分同一环内长轴方向的杆件应力与节点位移均大于短轴方向,且随着环杆由内而外同一环杆长轴与短轴方向应力值相差越明显,而节点位移则是越靠近内环相差越大。模拟分析结果与现场监测结果吻合较好,验证了预应力张拉方案的合理性。 展开更多
关键词 张弦梁 弦支穹顶 预应力张拉技术 施工过程分析 数值模拟分析 模拟监测对比
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光热二次反射塔索结构风洞试验与风致响应分析
14
作者 周春娟 刘海洋 +2 位作者 杨晓 边亚东 陈则刚 《建筑结构》 北大核心 2025年第3期28-34,共7页
光热二次反射塔索结构能够大幅增加光热发电效率,降低维修成本。基于刚性模型风洞试验,获取了光热二次反射塔镜盘在不同风向风荷载作用下的风荷载体型系数,采用3D3S有限元软件建立了光热二次反射塔索结构分析模型,分析了不同风向风荷载... 光热二次反射塔索结构能够大幅增加光热发电效率,降低维修成本。基于刚性模型风洞试验,获取了光热二次反射塔镜盘在不同风向风荷载作用下的风荷载体型系数,采用3D3S有限元软件建立了光热二次反射塔索结构分析模型,分析了不同风向风荷载作用下结构位移与拉索内力的响应规律。结果表明:光热二次反射塔镜盘各分区风荷载体型系数变化趋势基本一致,最小值分布在镜盘边缘,在风向角为30°时风振系数达到最大值2.61;随着风向角的增大,镜盘与桅杆钢结构的节点位移绝对值均先减小后增大;背拉索内力随风向角增大而增大,下拉索内力随风向角的增大而减小,上吊索内力变化较为复杂,其中镜盘悬臂端拉索内力先增大后趋于平稳,其余拉索内力均有所降低。 展开更多
关键词 光热二次反射塔 风压系数 风振系数 风洞试验 结构位移 拉索内力
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预应力薄壁圆钢管约束混凝土短柱轴压性能研究
15
作者 张华 刘德贵 +3 位作者 孟宝华 赵川 邱寒月 赵袁民 《建筑结构》 北大核心 2025年第9期118-124,150,共8页
为改善薄壁圆钢管混凝土短柱的轴心受压性能,采用对拉螺栓对薄壁圆钢管混凝土短柱施加环向预应力,形成具有主动围压约束效应的预应力薄壁圆钢管约束混凝土短柱。以预应力度k、钢管径厚比D/t为影响因素开展了预应力薄壁圆钢管约束混凝土... 为改善薄壁圆钢管混凝土短柱的轴心受压性能,采用对拉螺栓对薄壁圆钢管混凝土短柱施加环向预应力,形成具有主动围压约束效应的预应力薄壁圆钢管约束混凝土短柱。以预应力度k、钢管径厚比D/t为影响因素开展了预应力薄壁圆钢管约束混凝土短柱的轴心受压试验,得到了柱的轴心受压承载过程和失效模式、荷载-位移关系曲线和荷载-应变关系曲线,以及极限承载力、屈服刚度和延性等轴心受压性能指标。同时,采用ABAQUS软件开展了预应力薄壁圆钢管约束混凝土短柱的数值模拟分析,模拟分析结果与试验结果良好吻合。结果表明,采用对拉螺栓对薄壁圆钢管混凝土短柱施加环向预应力,可有效抑制钢管局部屈服、使内部混凝土呈延性破坏,提高构件屈服刚度、极限承载力和延性,改善其轴心受压性能。 展开更多
关键词 预应力 薄壁圆钢管混凝土短柱 轴压试验 主动约束 数值模拟
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基于节点松弛法的张拉整体结构力学性能分析
16
作者 冯晓东 冯达 +2 位作者 赵文雁 陈耀 郑亦汶 《工程力学》 北大核心 2025年第3期100-112,共13页
为有效分析张拉整体结构的非线性力学行为,提出了一种节点松弛的方法。在每一阶段,通过对单个或多个并行节点进行连续释放和固定,将张拉整体结构的整体变形分解为局部节点位移的叠加。采用几何求解和Newmark-β法,逐步平衡静力和动力过... 为有效分析张拉整体结构的非线性力学行为,提出了一种节点松弛的方法。在每一阶段,通过对单个或多个并行节点进行连续释放和固定,将张拉整体结构的整体变形分解为局部节点位移的叠加。采用几何求解和Newmark-β法,逐步平衡静力和动力过程中节点上的单元合力,从而得到结构的平衡构型;对经典的六杆张拉整体结构进行了双索驱动下的结构静力相应的求解,并以索杆和弹簧杆两种张拉整体结构为例,计算了相同荷载作用下的动力响应,验证了该算法的有效性;在此基础上,对索杆张拉整体结构开展了索失效研究,以平均振幅比和索失效率作为评价指标,对此类结构的最佳受冲击节点的位置给出了合理化建议。 展开更多
关键词 非线性分析 张拉整体 节点松弛 索失效 动力响应
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索桁架结构耐火性能试验研究及分析 被引量:1
17
作者 王广勇 方淳锟 +1 位作者 苏恒 刘人杰 《工程力学》 北大核心 2025年第6期80-92,共13页
索结构常用于较大跨度的工程结构,索结构耐火性能研究可为其抗火设计提供实用方法。索由多根钢丝组成,其传热机理较为复杂,而传热计算是索结构抗火设计的基础。进行涂覆薄涂型防火涂料的多种直径索试件的温度场试验,对索中温度场的分布... 索结构常用于较大跨度的工程结构,索结构耐火性能研究可为其抗火设计提供实用方法。索由多根钢丝组成,其传热机理较为复杂,而传热计算是索结构抗火设计的基础。进行涂覆薄涂型防火涂料的多种直径索试件的温度场试验,对索中温度场的分布和发展规律进行试验研究。基于试验结果,提出了考虑空腔辐射传热的索结构温度场计算模型,计算结果与试验结果基本吻合。针对典型的索桁架整体结构,对其高温下的力学性能和破坏形态开展研究。研究结果表明:由于钢丝之间存在热阻,索试件中心测点升温比周围测点滞后,而且随索直径增加,这种滞后作用越明显。高温作用下,索桁架结构的稳定索首先松弛,应力降至零,承重索最后拉断,索桁架发生破坏。荷载增加,索桁架结构的耐火极限降低。稳定索的预应力增加,索桁架结构的耐火极限不变,但索桁架结构保持较好工作状态的时间增加。 展开更多
关键词 索结构 索桁架结构 火灾 温度 耐火性能
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多自应力模态张拉整体结构质量优化研究
18
作者 冯晓东 娄晓峰 +2 位作者 郑亦汶 吕辉 陆金钰 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第6期152-162,共11页
为实现对复杂多自应力模态张拉整体结构的轻量化设计,提出一种两阶段的质量优化方法:第1阶段,根据张拉整体结构找形理论,利用L2范数表征结构的几何对称性,寻找结构整体可行的预应力分布;第2阶段,先进行预应力分布相似判别,通过相似转换... 为实现对复杂多自应力模态张拉整体结构的轻量化设计,提出一种两阶段的质量优化方法:第1阶段,根据张拉整体结构找形理论,利用L2范数表征结构的几何对称性,寻找结构整体可行的预应力分布;第2阶段,先进行预应力分布相似判别,通过相似转换策略(STS)扩大种群搜索范围,继而,以结构在满应力状态下的最小质量作为目标函数,以拉索的屈服和压杆的屈服及屈曲为约束条件,建立结构质量最小化的约束优化模型,并对比分析量子天牛须搜索算法(QBSA)、量子进化算法(QEA)和天牛须搜索算法(BASA)在找寻最优的多自应力模态组合系数中的效果,从而实现结构体系轻量化设计的目的。为更精准地对比不同预应力水平对结构质量优化的影响,采用调整预应力水平(APL)的方式确保所有比较对象的最大节点位移相等。最后,以空间四向张拉整体平板结构、不同环向区域份数与径向圈数的张拉整体环形结构和拼接组装的张拉整体三棱柱平板结构3种不同类型的结构为例,结合APL和STS两种策略,以寻找更轻的结构质量,从而验证算法的有效性及普适性。研究结果表明,量子天牛须搜索算法兼具较强的局部寻优能力与全局寻优能力,且植入的APL和STS两种策略可有效提升算法的优化效果。此外,对于拼接而成的复杂张拉整体结构,所提方法可找到比拼接预应力更优的预应力分布形式。 展开更多
关键词 张拉整体 轻量化设计 多自应力模态 预应力水平 预应力分布
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大跨度张弦桁架结构地震动非一致激励响应分析
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作者 吕迎新 王宇 《建筑结构》 北大核心 2025年第1期15-20,49,共7页
为了研究地震动空间变化效应对大跨度张弦桁架结构地震响应的影响,基于经验相干函数和规范设计反应谱模拟了非平稳地震动场,对结构进行了行波输入与多点输入两种地震动非一致激励下的时程响应分析,并对其结果与地震动一致激励下响应结... 为了研究地震动空间变化效应对大跨度张弦桁架结构地震响应的影响,基于经验相干函数和规范设计反应谱模拟了非平稳地震动场,对结构进行了行波输入与多点输入两种地震动非一致激励下的时程响应分析,并对其结果与地震动一致激励下响应结果进行了比较研究。研究结果表明:地震动多点输入会极大程度地提高张弦桁架结构各类型构件轴向应力;构件轴向应力幅值变化程度与构件位置及地震动激励方向有关;仅考虑行波效应会低估结构的地震响应,对于大跨度张弦桁架结构抗震设计必须考虑地震动的非一致激励。 展开更多
关键词 大跨度张弦桁架 地震响应 多点激励 行波效应 相干函数
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鼓蜂窝四撑杆型弦支穹顶结构静力性能分析
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作者 吕辉 涂弘炜 +2 位作者 朱忠义 董石麟 张浩 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期26-36,共11页
提出了一种鼓蜂窝四撑杆型弦支穹顶结构形式,为探究该结构的相关力学特性,基于ANSYS软件建立了有限元模型,并对鼓蜂窝四撑杆型弦支穹顶结构进行了有限元模拟,探讨了结构在满跨、半跨均布活荷载作用下弹性阶段的受力情况;通过参数分析研... 提出了一种鼓蜂窝四撑杆型弦支穹顶结构形式,为探究该结构的相关力学特性,基于ANSYS软件建立了有限元模型,并对鼓蜂窝四撑杆型弦支穹顶结构进行了有限元模拟,探讨了结构在满跨、半跨均布活荷载作用下弹性阶段的受力情况;通过参数分析研究了预应力、矢跨比、高跨比、下弦布置方案和上弦布置方案等结构参数对结构力学性能的影响规律。结果表明:在多倍荷载作用下,上弦杆件内力由受拉变为受压,避免了传统索穹顶在荷载作用下因脊索松弛失效而退出工作导致的承载能力下降,且在6倍满跨活荷载作用下的最大竖向节点位移仅为0.102 m,结构刚度较好;预应力水平显著影响结构刚度及其内力分布,提高矢跨比将大幅降低结构刚度,高跨比则反之,下弦布置方案1、2较具经济性,Ⅲ型结构的经济性较好;鼓蜂窝四撑杆型弦支穹顶结构具有较好的静力性能。 展开更多
关键词 鼓蜂窝四撑杆型弦支穹顶 有限元分析 静力性能 参数分析
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